Αυτός ο ιστότοπος λειτουργεί από μια επιχείρηση ή επιχειρήσεις που ανήκουν στην Informa PLC και όλα τα πνευματικά δικαιώματα ανήκουν σε αυτές.Η έδρα της Informa PLC είναι η 5 Howick Place, London SW1P 1WG.Εγγεγραμμένος στην Αγγλία και την Ουαλία.Αριθμός 8860726.
Μια ομάδα ερευνητών της Cal Tech με επικεφαλής τον Wei Gao, καθηγητή βιοϊατρικής μηχανικής, ανέπτυξε έναν φορετό αισθητήρα που παρακολουθεί τα επίπεδα μεταβολιτών και θρεπτικών συστατικών στο αίμα ενός ατόμου αναλύοντας τον ιδρώτα του.Οι προηγούμενοι αισθητήρες ιδρώτα στόχευαν κυρίως ενώσεις που εμφανίζονται σε υψηλές συγκεντρώσεις, όπως ηλεκτρολύτες, γλυκόζη και γαλακτικό.Αυτό το νέο είναι πιο ευαίσθητο και ανιχνεύει ενώσεις ιδρώτα σε πολύ χαμηλότερες συγκεντρώσεις.Είναι επίσης πιο εύκολο να κατασκευαστεί και μπορεί να παραχθεί μαζικά.
Ο στόχος της ομάδας είναι ένας αισθητήρας που επιτρέπει στους γιατρούς να παρακολουθούν συνεχώς την κατάσταση ασθενών με ασθένειες όπως καρδιαγγειακές παθήσεις, διαβήτης και νεφρικές παθήσεις, οι οποίες βάζουν μη φυσιολογικά επίπεδα θρεπτικών συστατικών ή μεταβολιτών στην κυκλοφορία του αίματος.Οι ασθενείς θα ήταν καλύτερα εάν ο γιατρός τους γνώριζε περισσότερα για τις προσωπικές τους καταστάσεις και αυτή η μέθοδος αποφεύγει τις εξετάσεις που απαιτούν βελόνες και αιμοληψία.
«Τέτοιοι φορητοί αισθητήρες ιδρώτα θα μπορούσαν να καταγράφουν γρήγορα, συνεχώς και μη επεμβατικά αλλαγές στην υγεία σε μοριακά επίπεδα», λέει ο Gao.“Θα μπορούσαν να καταστήσουν δυνατή την εξατομικευμένη παρακολούθηση, την έγκαιρη διάγνωση και την έγκαιρη παρέμβαση.â€
Ο αισθητήρας βασίζεται σε μικρορευστήματα που χειρίζονται μικρές ποσότητες υγρών, συνήθως μέσω καναλιών πλάτους μικρότερου από το ένα τέταρτο του χιλιοστού.Τα Microfluidics είναι κατάλληλα για εφαρμογή επειδή ελαχιστοποιούν την επίδραση της εξάτμισης του ιδρώτα και της μόλυνσης του δέρματος στην ακρίβεια του αισθητήρα.Καθώς ο πρόσφατα παρεχόμενος ιδρώτας ρέει μέσω των μικροκαναλιών του αισθητήρα, μετρά με ακρίβεια τη σύνθεση του ιδρώτα και καταγράφει τις αλλαγές στις συγκεντρώσεις με την πάροδο του χρόνου.
Μέχρι τώρα, λένε ο Gao και οι συνάδελφοί του, οι φορητοί αισθητήρες που βασίζονται σε μικρορευστά κατασκευάζονταν κυρίως με μια προσέγγιση λιθογραφίας-εξάτμισης, η οποία απαιτεί περίπλοκες και δαπανηρές διαδικασίες κατασκευής.Η ομάδα του επέλεξε να φτιάξει τους βιοαισθητήρες της από γραφένιο, μια μορφή άνθρακα που μοιάζει με φύλλο.Τόσο οι αισθητήρες με βάση το γραφένιο όσο και τα κανάλια μικρορευστοποίησης δημιουργούνται με τη χάραξη των πλαστικών φύλλων με ένα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα, μια συσκευή τόσο κοινή που είναι διαθέσιμη σε οικιακούς χομπίστες.
Η ερευνητική ομάδα σχεδίασε τον αισθητήρα της για να μετράει επίσης τους αναπνευστικούς και καρδιακούς παλμούς, εκτός από τα επίπεδα ουρικού οξέος και τυροσίνης.Η τυροσίνη επιλέχθηκε επειδή μπορεί να είναι δείκτης μεταβολικών διαταραχών, ηπατικής νόσου, διατροφικών διαταραχών και νευροψυχιατρικών καταστάσεων.Το ουρικό οξύ επιλέχθηκε επειδή, σε υψηλά επίπεδα, σχετίζεται με την ουρική αρθρίτιδα, μια επώδυνη πάθηση των αρθρώσεων που βρίσκεται σε άνοδο παγκοσμίως.Η ουρική αρθρίτιδα εμφανίζεται όταν τα υψηλά επίπεδα ουρικού οξέος στο σώμα αρχίζουν να κρυσταλλώνονται στις αρθρώσεις, ιδιαίτερα στις αρθρώσεις των ποδιών, προκαλώντας ερεθισμό και φλεγμονή.
Για να δουν πόσο καλά απέδωσαν οι αισθητήρες, οι ερευνητές το δοκίμασαν σε υγιή άτομα και ασθενείς.Για να ελέγξουν τα επίπεδα τυροσίνης στον ιδρώτα που επηρεάζονται από τη φυσική κατάσταση ενός ατόμου, χρησιμοποίησαν δύο ομάδες ανθρώπων: εκπαιδευμένους αθλητές και άτομα με μέση φυσική κατάσταση.Όπως ήταν αναμενόμενο, οι αισθητήρες έδειξαν χαμηλότερα επίπεδα τυροσίνης στον ιδρώτα των αθλητών.Για να ελέγξουν τα επίπεδα ουρικού οξέος, οι ερευνητές παρακολούθησαν τον ιδρώτα μιας ομάδας υγιών ατόμων που ήταν νηστικά και επίσης αφού τα άτομα έφαγαν ένα γεύμα πλούσιο σε πουρίνες - ενώσεις στα τρόφιμα που μεταβολίζονται σε ουρικό οξύ.Ο αισθητήρας έδειξε τα επίπεδα ουρικού οξέος να αυξάνονται μετά το γεύμα.Η ομάδα του Gao πραγματοποίησε ένα παρόμοιο τεστ με ασθενείς με ουρική αρθρίτιδα.Ο αισθητήρας έδειξε ότι τα επίπεδα ουρικού οξέος τους ήταν πολύ υψηλότερα από αυτά των υγιών ανθρώπων.
Για να ελέγξουν την ακρίβεια των αισθητήρων, οι ερευνητές τράβηξαν και έλεγξαν δείγματα αίματος από ασθενείς με ουρική αρθρίτιδα και υγιή άτομα.Οι μετρήσεις των αισθητήρων των επιπέδων ουρικού οξέος συσχετίστηκαν ισχυρά με τα επίπεδα του στο αίμα τους.
Ο Gao λέει ότι η υψηλή ευαισθησία των αισθητήρων, μαζί με την ευκολία με την οποία μπορούν να κατασκευαστούν, σημαίνει ότι θα μπορούσαν τελικά να χρησιμοποιηθούν από ασθενείς στο σπίτι για την παρακολούθηση καταστάσεων όπως η ουρική αρθρίτιδα, ο διαβήτης και οι καρδιαγγειακές παθήσεις.Η κατοχή ακριβών πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο για την υγεία τους θα μπορούσε ακόμη και να επιτρέψει στους ασθενείς να προσαρμόσουν τα επίπεδα φαρμάκων και τη διατροφή τους όπως απαιτείται.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-12-2019