Ta strona jest obsługiwana przez firmę lub firmy należące do Informa PLC i wszystkie prawa autorskie należą do nich.Siedziba firmy Informa PLC to Howick Place 5, Londyn SW1P 1WG.Zarejestrowany w Anglii i Walii.Numer 8860726.
Zespół naukowców Cal Tech kierowany przez Wei Gao, profesora inżynierii biomedycznej, opracował nadający się do noszenia czujnik, który monitoruje poziom metabolitów i składników odżywczych we krwi danej osoby, analizując jej pot.Poprzednie czujniki potu skupiały się głównie na związkach, które pojawiają się w wysokich stężeniach, takich jak elektrolity, glukoza i mleczany.Ten nowy jest bardziej czuły i wykrywa związki zawarte w pocie w znacznie niższych stężeniach.Jest również łatwiejszy w produkcji i może być produkowany masowo.
Celem zespołu jest czujnik, który umożliwi lekarzom ciągłe monitorowanie stanu pacjentów z chorobami, takimi jak choroby układu krążenia, cukrzyca i choroby nerek, z których wszystkie powodują nieprawidłowe poziomy składników odżywczych lub metabolitów we krwi.Pacjenci byliby w lepszej sytuacji, gdyby ich lekarz wiedział więcej o ich stanie osobistym, a ta metoda pozwala uniknąć badań wymagających igieł i pobierania próbek krwi.
„Takie nadające się do noszenia czujniki potu mogą szybko, nieprzerwanie i nieinwazyjnie rejestrować zmiany w zdrowiu na poziomie molekularnym” – mówi Gao.„Mogą umożliwić spersonalizowane monitorowanie, wczesną diagnozę i szybką interwencję”.
Czujnik opiera się na mikroprzepływach, które manipulują małymi ilościami cieczy, zwykle przez kanały o szerokości mniejszej niż ćwierć milimetra.Mikroprzepływy doskonale nadają się do zastosowania, ponieważ minimalizują wpływ parowania potu i zanieczyszczenia skóry na dokładność czujnika.Świeżo dostarczany pot przepływa przez mikrokanaliki czujnika, który dokładnie mierzy skład potu i rejestruje zmiany stężeń w czasie.
Do tej pory, jak twierdzą Gao i jego koledzy, czujniki do noszenia oparte na mikroprzepływach były wytwarzane głównie przy użyciu podejścia litograficznego i odparowywania, co wymaga skomplikowanych i kosztownych procesów produkcyjnych.Jego zespół zdecydował się na wykonanie bioczujników z grafenu, podobnej do arkusza formy węgla.Zarówno czujniki oparte na grafenie, jak i kanały mikroprzepływowe są tworzone przez grawerowanie plastikowych arkuszy za pomocą lasera na dwutlenku węgla, urządzenia tak powszechnego, że jest dostępne dla domowych hobbystów.
Zespół badawczy zaprojektował czujnik, który oprócz pomiaru poziomu kwasu moczowego i tyrozyny mierzy również częstość oddechów i tętna.Tyrozyna została wybrana, ponieważ może być wskaźnikiem zaburzeń metabolicznych, chorób wątroby, zaburzeń odżywiania i stanów neuropsychiatrycznych.Kwas moczowy został wybrany, ponieważ przy podwyższonych poziomach jest związany z dną moczanową, bolesnym stanem stawów, który narasta na całym świecie.Dna moczanowa występuje, gdy wysoki poziom kwasu moczowego w organizmie zaczyna krystalizować w stawach, zwłaszcza stóp, powodując podrażnienie i stan zapalny.
Aby sprawdzić, jak dobrze działają czujniki, naukowcy przetestowali je na zdrowych osobach i pacjentach.Aby sprawdzić poziom tyrozyny w pocie, na który wpływa sprawność fizyczna człowieka, wykorzystano dwie grupy osób: wytrenowanych sportowców i osoby o przeciętnej sprawności.Zgodnie z oczekiwaniami czujniki wykazały niższy poziom tyrozyny w pocie sportowców.Aby sprawdzić poziom kwasu moczowego, naukowcy monitorowali pot grupy zdrowych osób, które pościły, a także po tym, jak badani zjedli posiłek bogaty w purynę – związki zawarte w pożywieniu, które są metabolizowane do kwasu moczowego.Czujnik wykazał wzrost poziomu kwasu moczowego po posiłku.Zespół Gao przeprowadził podobny test na pacjentach z dną moczanową.Czujnik wykazał, że ich poziom kwasu moczowego był znacznie wyższy niż u zdrowych ludzi.
Aby sprawdzić dokładność czujników, naukowcy pobrali i sprawdzili próbki krwi od pacjentów z dną moczanową i osób zdrowych.Pomiary poziomu kwasu moczowego dokonywane przez czujniki silnie korelowały z jego poziomem we krwi.
Gao mówi, że wysoka czułość czujników, wraz z łatwością, z jaką można je wyprodukować, oznacza, że mogą być one ostatecznie używane przez pacjentów w domu do monitorowania takich stanów jak dna moczanowa, cukrzyca i choroby sercowo-naczyniowe.Posiadanie dokładnych informacji o stanie zdrowia w czasie rzeczywistym może nawet pozwolić pacjentom dostosować poziom leków i dietę zgodnie z wymaganiami.
Czas publikacji: 12.12-2019