Deze site wordt beheerd door een bedrijf of bedrijven die eigendom zijn van Informa PLC en alle auteursrechten berusten bij hen.De maatschappelijke zetel van Informa PLC is 5 Howick Place, Londen SW1P 1WG.Geregistreerd in Engeland en Wales.Nummer 8860726.
Een onderzoeksteam van Cal Tech onder leiding van Wei Gao, een professor in biomedische technologie, ontwikkelde een draagbare sensor die de niveaus van metabolieten en voedingsstoffen in het bloed van een persoon controleert door hun zweet te analyseren.Eerdere zweetsensoren waren vooral gericht op verbindingen die in hoge concentraties voorkomen, zoals elektrolyten, glucose en lactaat.Deze nieuwe is gevoeliger en detecteert zweetverbindingen in veel lagere concentraties.Het is ook gemakkelijker te vervaardigen en kan in massa worden geproduceerd.
Het doel van het team is een sensor waarmee artsen continu de toestand van patiënten met ziekten zoals hart- en vaatziekten, diabetes en nieraandoeningen kunnen controleren, die allemaal abnormale niveaus van voedingsstoffen of metabolieten in de bloedbaan brengen.Patiënten zouden beter af zijn als hun arts meer wist over hun persoonlijke omstandigheden en deze methode vermijdt tests die naalden en bloedafname vereisen.
"Dergelijke draagbare zweetsensoren kunnen snel, continu en niet-invasief veranderingen in de gezondheid op moleculair niveau vastleggen", zegt Gao.“Ze zouden gepersonaliseerde monitoring, vroege diagnose en tijdige interventie mogelijk kunnen maken.â€
De sensor vertrouwt op microfluïdica die kleine hoeveelheden vloeistoffen manipuleert, meestal via kanalen die minder dan een kwart millimeter breed zijn.Microfluidica zijn zeer geschikt voor een toepassing omdat ze de invloed van zweetverdamping en huidverontreiniging op de nauwkeurigheid van de sensor minimaliseren.Terwijl vers toegevoerd zweet door de microkanalen van de sensor stroomt, meet het nauwkeurig de samenstelling van het zweet en registreert het veranderingen in concentraties in de loop van de tijd.
Tot nu toe, zeggen Gao en zijn collega's, werden draagbare sensoren op microfluïdische basis meestal vervaardigd met een lithografie-verdampingsbenadering, waarvoor gecompliceerde en dure fabricageprocessen nodig zijn.Zijn team koos ervoor om zijn biosensoren te maken van grafeen, een plaatachtige vorm van koolstof.Zowel de op grafeen gebaseerde sensoren als de microfluïdische kanalen worden gemaakt door de plastic platen te graveren met een koolstofdioxidelaser, een apparaat dat zo gewoon is dat het beschikbaar is voor thuishobbyisten.
Het onderzoeksteam ontwierp zijn sensor om ook ademhalings- en hartfrequenties te meten, naast niveaus van urinezuur en tyrosine.Tyrosine werd gekozen omdat het een indicator kan zijn van stofwisselingsstoornissen, leverziekte, eetstoornissen en neuropsychiatrische aandoeningen.Urinezuur werd gekozen omdat het bij verhoogde niveaus geassocieerd is met jicht, een pijnlijke gewrichtsaandoening die wereldwijd toeneemt.Jicht treedt op wanneer hoge niveaus van urinezuur in het lichaam beginnen te kristalliseren in de gewrichten, vooral die van de voeten, wat irritatie en ontsteking veroorzaakt.
Om te zien hoe goed de sensoren presteerden, testten onderzoekers het op gezonde individuen en patiënten.Om de zweettyrosinespiegels te controleren die worden beïnvloed door de fysieke fitheid van een persoon, gebruikten ze twee groepen mensen: getrainde atleten en individuen met een gemiddelde fitheid.Zoals verwacht vertoonden de sensoren lagere niveaus van tyrosine in het zweet van de atleten.Om de urinezuurspiegels te controleren, volgden de onderzoekers het zweet van een groep gezonde individuen die aan het vasten was, en ook nadat de proefpersonen een maaltijd hadden gegeten die rijk was aan purines - verbindingen in voedsel die worden gemetaboliseerd tot urinezuur.De sensor liet zien dat de urinezuurspiegel steeg na de maaltijd.Het team van Gao voerde een gelijkaardige test uit met jichtpatiënten.De sensor toonde aan dat hun urinezuurspiegels veel hoger waren dan die van gezonde mensen.
Om de nauwkeurigheid van de sensoren te controleren, namen en controleerden de onderzoekers bloedmonsters van de jichtpatiënten en gezonde proefpersonen.De metingen van de urinezuurspiegels door de sensoren correleerden sterk met de niveaus ervan in hun bloed.
Gao zegt dat de hoge gevoeligheid van de sensoren, samen met het gemak waarmee ze kunnen worden vervaardigd, betekent dat ze uiteindelijk door patiënten thuis kunnen worden gebruikt om aandoeningen zoals jicht, diabetes en hart- en vaatziekten te controleren.Met nauwkeurige realtime informatie over hun gezondheid kunnen patiënten zelfs hun medicatieniveaus en dieet indien nodig aanpassen.
Posttijd:-12-dec-2019