เซนเซอร์แบบสวมใส่ได้ใหม่ช่วยตรวจหาโรคเกาต์และภาวะทางการแพทย์อื่นๆ

เว็บไซต์นี้ดำเนินการโดยธุรกิจหรือธุรกิจที่ Informa PLC เป็นเจ้าของ และลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของเว็บไซต์เหล่านี้สำนักงานจดทะเบียนของ Informa PLC คือ 5 Howick Place, London SW1P 1WGจดทะเบียนในอังกฤษและเวลส์หมายเลข 8860726

ทีมนักวิจัยของ Cal Tech นำโดย Wei Gao ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ ได้พัฒนาเซ็นเซอร์แบบสวมใส่ได้ ซึ่งจะตรวจสอบระดับของสารเมตาบอลิซึมและสารอาหารในเลือดของบุคคลโดยการวิเคราะห์เหงื่อเซ็นเซอร์วัดเหงื่อรุ่นก่อนๆ ส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่สารประกอบที่มีความเข้มข้นสูง เช่น อิเล็กโทรไลต์ กลูโคส และแลคเตทอันใหม่นี้มีความไวมากกว่าและตรวจจับสารประกอบของเหงื่อที่ความเข้มข้นต่ำกว่ามากนอกจากนี้ยังง่ายต่อการผลิตและสามารถผลิตได้เป็นจำนวนมาก

เป้าหมายของทีมคือเซ็นเซอร์ที่ช่วยให้แพทย์ตรวจสอบสภาพของผู้ป่วยอย่างต่อเนื่อง เช่น โรคหัวใจและหลอดเลือด เบาหวาน และโรคไต ซึ่งทั้งหมดนี้ทำให้ระดับสารอาหารหรือสารเมตาบอลิซึมผิดปกติในกระแสเลือดผู้ป่วยจะดีกว่าถ้าแพทย์รู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพส่วนตัวของพวกเขา และวิธีนี้หลีกเลี่ยงการทดสอบที่ต้องใช้เข็มและการสุ่มตัวอย่างเลือด

“เซ็นเซอร์วัดเหงื่อที่สวมใส่ได้ดังกล่าวสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงด้านสุขภาพในระดับโมเลกุลได้อย่างรวดเร็ว ต่อเนื่อง และไม่รุกราน” Gao กล่าว“พวกเขาสามารถทำการเฝ้าติดตามส่วนบุคคล การวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆ และการแทรกแซงอย่างทันท่วงทีที่เป็นไปได้”

เซ็นเซอร์อาศัยไมโครฟลูอิดิกส์ซึ่งควบคุมของเหลวจำนวนเล็กน้อย โดยปกติแล้วจะผ่านช่องที่มีความกว้างน้อยกว่าหนึ่งในสี่ของมิลลิเมตรไมโครฟลูอิดิกส์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเนื่องจากลดอิทธิพลของการระเหยของเหงื่อและการปนเปื้อนของผิวหนังต่อความแม่นยำของเซ็นเซอร์เนื่องจากเหงื่อที่ไหลเข้ามาใหม่จะไหลผ่านไมโครแชนเนลของเซ็นเซอร์ จึงวัดองค์ประกอบของเหงื่อได้อย่างแม่นยำและบันทึกการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นเมื่อเวลาผ่านไป

จนถึงขณะนี้ Gao และเพื่อนร่วมงานของเขากล่าวว่าเซ็นเซอร์สวมใส่ได้แบบไมโครฟลูอิดิกส่วนใหญ่ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้วิธีการระเหยแบบลิโธกราฟี ซึ่งต้องใช้กระบวนการผลิตที่ซับซ้อนและมีราคาแพงทีมงานของเขาเลือกที่จะผลิตไบโอเซนเซอร์จากกราฟีน ซึ่งเป็นคาร์บอนที่มีลักษณะเป็นแผ่นทั้งเซ็นเซอร์ที่ใช้กราฟีนและช่องไมโครฟลูอิดิกส์ถูกสร้างขึ้นโดยการแกะสลักแผ่นพลาสติกด้วยเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทั่วไปที่มีให้สำหรับผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกในบ้าน

ทีมวิจัยได้ออกแบบเซ็นเซอร์เพื่อวัดอัตราการหายใจและอัตราการเต้นของหัวใจ นอกเหนือไปจากระดับของกรดยูริกและไทโรซีนไทโรซีนได้รับเลือกเนื่องจากสามารถเป็นตัวบ่งชี้ความผิดปกติของเมตาบอลิซึม โรคตับ ความผิดปกติของการกิน และภาวะทางจิตเวชเลือกกรดยูริกเพราะในระดับที่สูงจะสัมพันธ์กับโรคเกาต์ ซึ่งเป็นภาวะข้อต่อที่เจ็บปวดซึ่งกำลังเพิ่มสูงขึ้นทั่วโลกโรคเกาต์เกิดขึ้นเมื่อระดับกรดยูริกในร่างกายสูงเริ่มตกผลึกในข้อต่อ โดยเฉพาะที่เท้า ทำให้เกิดการระคายเคืองและการอักเสบ

นักวิจัยได้ทดสอบกับบุคคลและผู้ป่วยที่มีสุขภาพดีเพื่อดูว่าเซ็นเซอร์ทำงานได้ดีเพียงใดในการตรวจสอบระดับไทโรซีนของเหงื่อซึ่งได้รับอิทธิพลจากสมรรถภาพทางกายของบุคคลนั้น พวกเขาใช้คนสองกลุ่ม: นักกีฬาที่ผ่านการฝึกอบรมและบุคคลที่มีสมรรถภาพทางกายโดยเฉลี่ยตามที่คาดไว้ เซ็นเซอร์แสดงระดับไทโรซีนที่ต่ำกว่าในเหงื่อของนักกีฬาเพื่อตรวจสอบระดับกรดยูริก นักวิจัยได้ตรวจสอบเหงื่อของกลุ่มบุคคลที่มีสุขภาพดีซึ่งกำลังอดอาหาร และหลังจากอาสาสมัครรับประทานอาหารที่อุดมไปด้วยสารประกอบพิวรีนในอาหารที่ถูกเผาผลาญเป็นกรดยูริกเซ็นเซอร์แสดงระดับกรดยูริกที่เพิ่มขึ้นหลังรับประทานอาหารทีมของ Gao ได้ทำการทดสอบแบบเดียวกันกับผู้ป่วยโรคเกาต์เซ็นเซอร์แสดงระดับกรดยูริกสูงกว่าคนที่มีสุขภาพดีมาก

เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของเซ็นเซอร์ นักวิจัยได้ดึงและตรวจสอบตัวอย่างเลือดจากผู้ป่วยโรคเกาต์และอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีการวัดระดับกรดยูริกของเซ็นเซอร์มีความสัมพันธ์อย่างมากกับระดับกรดยูริกในเลือด

Gao กล่าวว่าเซ็นเซอร์ที่มีความไวสูง ควบคู่ไปกับความสะดวกในการผลิต หมายความว่าผู้ป่วยที่บ้านสามารถใช้เซ็นเซอร์เหล่านี้เพื่อติดตามสภาวะต่างๆ เช่น โรคเกาต์ โรคเบาหวาน และโรคหลอดเลือดหัวใจได้ในที่สุดการมีข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับสุขภาพแบบเรียลไทม์อาจทำให้ผู้ป่วยปรับระดับยาและอาหารได้ตามต้องการ