Túto stránku prevádzkuje firma alebo firmy vlastnené spoločnosťou Informa PLC a všetky autorské práva patria im.Sídlo spoločnosti Informa PLC je 5 Howick Place, Londýn SW1P 1WG.Registrované v Anglicku a Walese.Číslo 8860726.
Výskumný tím Cal Tech vedený profesorom biomedicínskeho inžinierstva Wei Gao vyvinul nositeľný senzor, ktorý monitoruje hladiny metabolitov a živín v krvi človeka analýzou ich potu.Predchádzajúce senzory potu sa väčšinou zameriavali na zlúčeniny, ktoré sa objavujú vo vysokých koncentráciách, ako sú elektrolyty, glukóza a laktát.Tento nový je citlivejší a deteguje zlúčeniny potu v oveľa nižších koncentráciách.Je tiež jednoduchší na výrobu a dá sa vyrábať vo veľkom.
Cieľom tímu je senzor, ktorý lekárom umožňuje nepretržite monitorovať stav pacientov s chorobami, ako sú kardiovaskulárne choroby, cukrovka a ochorenie obličiek, ktoré všetky spôsobujú abnormálne hladiny živín alebo metabolitov v krvnom obehu.Pacienti by boli radšej, keby ich lekár vedel viac o ich osobnom stave a táto metóda by sa vyhla testom, ktoré si vyžadujú ihly a odber krvi.
„Takéto nositeľné senzory potu by mohli rýchlo, nepretržite a neinvazívne zachytiť zmeny v zdraví na molekulárnej úrovni,“ hovorí Gao.„Mohli by umožniť personalizované monitorovanie, včasnú diagnostiku a včasný zásah.“
Senzor sa spolieha na mikrofluidiku, ktorá manipuluje s malými množstvami kvapalín, zvyčajne cez kanály so šírkou menšou ako štvrť milimetra.Mikrofluidiká sú ideálne pre aplikáciu, pretože minimalizujú vplyv odparovania potu a kontaminácie pokožky na presnosť snímača.Ako čerstvo dodaný pot prúdi cez mikrokanály senzora, presne meria zloženie potu a zachytáva zmeny v koncentráciách v priebehu času.
Gao a jeho kolegovia doteraz tvrdia, že nositeľné senzory na báze mikrofluidov boli väčšinou vyrábané litograficky-odparovacím prístupom, čo si vyžaduje komplikované a drahé výrobné procesy.Jeho tím sa rozhodol vyrobiť svoje biosenzory z grafénu, listovej formy uhlíka.Senzory na báze grafénu aj mikrofluidické kanály sú vytvorené gravírovaním plastových fólií laserom na oxid uhličitý, čo je zariadenie, ktoré je tak bežné, že je dostupné domácim nadšencom.
Výskumný tím navrhol svoj senzor tak, aby okrem hladín kyseliny močovej a tyrozínu meral aj dýchaciu a srdcovú frekvenciu.Tyrozín bol vybraný, pretože môže byť indikátorom metabolických porúch, ochorení pečene, porúch príjmu potravy a neuropsychiatrických stavov.Kyselina močová bola zvolená, pretože pri zvýšených hladinách je spojená s dnou, bolestivým ochorením kĺbov, ktoré je celosvetovo na vzostupe.Dna sa vyskytuje, keď vysoké hladiny kyseliny močovej v tele začnú kryštalizovať v kĺboch, najmä v nohách, čo spôsobuje podráždenie a zápal.
Aby vedci zistili, ako dobre senzory fungovali, testovali ich na zdravých jedincoch a pacientoch.Na kontrolu hladín tyrozínu v pote, ktoré sú ovplyvnené fyzickou zdatnosťou človeka, použili dve skupiny ľudí: trénovaných športovcov a jednotlivcov s priemernou kondíciou.Ako sa očakávalo, senzory ukázali nižšie hladiny tyrozínu v pote športovcov.Na kontrolu hladín kyseliny močovej vedci monitorovali pot skupiny zdravých jedincov, ktorí boli nalačno, a tiež potom, čo subjekty zjedli jedlo bohaté na puríny – zlúčeniny v potrave, ktoré sa metabolizujú na kyselinu močovú.Senzor ukázal, že hladiny kyseliny močovej po jedle stúpajú.Gao tím vykonal podobný test s pacientmi s dnou.Senzor ukázal, že ich hladiny kyseliny močovej boli oveľa vyššie ako u zdravých ľudí.
Na kontrolu presnosti senzorov výskumníci odobrali a skontrolovali vzorky krvi od pacientov s dnou a zdravých jedincov.Merania hladín kyseliny močovej pomocou senzorov silne korelovali s hladinami kyseliny močovej v krvi.
Gao hovorí, že vysoká citlivosť senzorov spolu s jednoduchosťou, s akou môžu byť vyrobené, znamená, že by ich mohli pacienti nakoniec použiť doma na monitorovanie stavov, ako je dna, cukrovka a kardiovaskulárne ochorenia.Presné informácie o svojom zdravotnom stave v reálnom čase môžu dokonca umožniť pacientom upraviť si hladiny liekov a diétu podľa potreby.
Čas odoslania: 12. decembra 2019