گلوکومترهای الکتروشیمیایی

گلوکومترهای الکتروشیمیایی از مبدل­‌هایی با همین نام استفاده می‌­کنند و مبنای کارکردشان، اکسید و احیا شدنِ گلوکز خون است. در این گلوکومترها، آنزیم گلوکز اکسیداز یا گلوکز دهیدروژناز همراه با مواد میانجی (واسطه‌­ی انتقال الکترون بین آنزیم و الکترود) و دیگر مواد شیمیایی روی نوار تست قرار داده شده است. وقتی نمونه‌­ی خون به نوک نوار تست تماس می‌دهید، اندکی از نمونه که بسته به طراحیِ نوار تست، نیم تا ۵ میکرولیتر است، به درونِ پنجره‌ی واکنش در نوکِ نوار کشیده می‌شود. گلوکزِ موجود در نمونه، با آنزیمِ نشانده شده در پنجره برهمکنش می‌­کند. آنزیم مورد استفاده یا گلوکز اکسیداز است یا گلوکز دهیدروژناز. نتیجه این واکنش آنزیمی، اکسید یا احیا شدنِ گلوکز است. یعنی گلوکز به آنزیم الکترون می­‌دهد یا از آنزیم الکترون می­‌گیرد. از طرفی بینِ الکترودِ کار و مرجع در نوار تست یک اختلاف پتانسیل برقرار شده است. به دلیلِ این اختلاف پتانسیل، آنزیم نیز با الکترود تبادل الکترون انجام می‌دهد، اما به دلیل اینکه مرکزِ تبادل الکترونِ آنزیم، درونِ آنزیم نهفته است، برای تبادلِ الکترون بین آنزیم و الکترود نیاز به یک اختلاف پتانسیل زیاد است. اِعمالِ اختلاف پتانسیل زیاد باعث می‌­شود محیطِ آبیِ واکنش نیز به صورت غیر اختصاصی در تبادل الکترون شرکت کند و یک تداخل بزرگ در پاسخ ایجاد شود. به همین دلیل و برای کاهشِ ولتاژ اِعمال شده، از مولکول‌­های میانجی استفاده می­‌کنند. مولکول‌­های میانجی می­‌توانند الکترون را از آنزیم بگیرند و به الکترود بدهند یا برعکس. برای آنزیم گلوکز اکسیداز اغلب از مشتقات فروسن به عنوان میانجی استفاده می­‌شود. برای گلوکز دهیدروژناز نیز قبلا از مولکول PQQ استفاده می­‌شد که امروزه از FAD استفاده می­‌شود. در نهایت، این تبادل‌­ها و انتقالات الکترون­‌ها به ایجاد یک جریان الکتریکی در الکترود می­‌انجامد که شدت­‌اش در حد میکروآمپر است. شدت این جریان با غلظت گلوکز موجود در نمونه خون متناسب است. از طریق یک نمودار کالیبراسیون، شدت جریان به غلظت گلوکز ربط داده می‌­شود تا نتیجه روی نمایشگر دستگاه به عنوان عدد قند خون نشان داده شود.