Rum-teknologi hjælper diabetikere

Prototypen af det nye armbåndsur med en insulin-pumpe, kaldet COR, vandt en af de tre Design and Technology Student Awards ved dette års MATERIALICA konkurrence i München. Det blev desuden præsenteret for erhvervsfolk ved dette års European Space Technology Transfer Conference, som er et initiativ fra ESA's kontor for teknologioverførsel.

Indeni COR absorberer en piezzo-elektrisk transducer energien fra selv den mindste bevægelse fra personen, der bærer det, og omdanner den til elektricitet, der kan få pumpen til at køre. Tilsvarende transducere bruges til finjustering og vibrationsdæmpning af optiske instrumenter på satellitter, som eksempelvis til MIDAS-instrumentet om bord på ESA's komet-mission Rosetta.

”Jeg fik ideen til et armbåndsur med en insulin-pumpe, da jeg havde set en film, hvor en otte-årig pige med diabetes brugte en insulin-pumpe, og jeg så hvor besværligt det var at få sin daglige dosis”, fortæller Nicole Schmiedel, der har designet COR. Til daglig læser hun industrielt design ved Braunschweig Kunstuniversitet i Tyskland.

Mange diabetikere, der har brug for at tage insulin flere gange dagligt for at regulere deres blodsukker, må anvende sprøjter. Kun få bruger insulin-pumper eller andre nyere redskaber. Nicole Schiedel ville derfor designe et system, der kunne forbedre livskvaliteten for diabetikere og gøre, at de kan leve så normalt som muligt. Hendes design ligner et moderne armbåndsur, men indeholder en pumpe med tilstrækkelig insulin til to-tre ugers brug for en type 1 diabetiker. Pumpen er sat fast til brugeren gennem en tynd ledning og en nål, der er sat under huden for, at insulinen kontinuerligt kan flyde i ind kroppen og dermed erstatte den gamle injektionsform med sprøjter.

”COR ligner et armbåndsur og ikke et medicinsk hjælpemiddel”, tilføjer Schmiedel.” Når pumpen ikke bruges, skifter menuen på displayet om til et ur og viser tid og dato. Det har desuden også indbygget vækkeur”.

Den piezzo-elektriske tranducer er baseret på et fysisk fænomen, der har været kendt i lang tid, men først er blevet udviklet med henblik på anvendelse til rumfart tilbage i 1950'erne. Når en lille spænding tilføres en krystal som eksempelvis kvarts, ændrer det form og udvider eller trækker sig sammen.

Om bord på rumfartøjet Rosetta bliver dette fænomen brugt i piezzo-elektriske tranducers for at finjustere MIDAS-instrumentets position og dæmpe dets vibration.

Et pres kan omvendt gøre, at krystallen deformeres, hvilket giver en spænding, der kan måles. Det kan udnyttes til at måle graden af pres eller deformation. På samme måde kan den blive brugt til at køre insulin-pumpen.

Schmiedel har valgt, at den piezzo-elektriske tranducer ”DuraAct” fra den tyske virksomhed INVENT skal køre imsulin-pumpen.

”Vi startede med at forske i dette nye område for noget tid siden, og for to år siden begyndte vi den industrielle produktion af vores piezzo-elektriske tranducers. Det bruges af forskellige virksomheder på forskellige områder. Eksempelvis bruger et bilfirma vores tranducers til at støjdæmpe biler”, fortæller Stefan Linke fra INVENT GmbH.

”Insulin-pumpen i COR-armbåndet har brug for cirka 50-100 milliwatt, hvilket kan gives med blot en tranducer. Ved at bruge fire eller fem tranducers omkring armbåndsuret bliver energien fra alle bevægelser dog genereret mere effektivt rundt. Det er desuden også mere sikkert, idet insulin-pumpen vil fortsætte med at fungere, hvis en transducer går ud.”

Elektriciteten bliver opbevaret indeni armbåndsuret i akkumulatorer og er klar til brug. Det sikrer en stabil elektricitet, selv i perioder hvor der ikke produceres så meget energi, som når man sover.

”Jeg var kun i stand til at designe COR, fordi den piezzo-elektriske tranducer teknologi allerede var blevet udviklet til rumfart og klar til brug”, fortæller Schmiedel. ”Næste skridt er at finde en virksomhed der vil producere COR og markedsføre det”.