Есть множество вещей, чтобы не нравится идти к врачу: платить доплаты, сидя в зале ожидания, устаревшие журналы, больные люди кашляют не прикрывая рот. Для многих, правда, худшее посещение врача застревать с иглой. Анализы крови являются проверенные и надежные способ оценки того, что происходит с вашим телом, но дискомфорт неизбежны. А может и нет, сказать Калифорнийском технологическом институте ученые.
В новой работе, опубликованной в природе биотехнологии, ученые под руководством Вэй Гао, доцент медицинской техники, описывают масс-производимого носимых датчиков, которые могут контролировать уровни метаболитов и питательных веществ в крови человека путем анализа их пота. Ранее разработанные пот датчики в основном целевых соединений, которые появляются в высоких концентрациях, таких как электролиты, глюкоза и лактат. Датчик пота Гао является более чувствительным, чем современных устройств и может обнаружить пота соединений значительно меньших концентрациях, помимо того, что просты в изготовлении, говорят исследователи.
Разработка таких датчиков позволяют врачам, чтобы непрерывно следить за состоянием пациентов с такими болезнями, как сердечно-сосудистые заболевания, диабет или заболевания почек, которые в результате аномальные уровни питательных веществ или метаболитов в крови. Пациентам было бы полезно иметь своего врача лучше информированы о своем состоянии, а также избегать инвазивных и болезненных столкновений с иглы для подкожных инъекций.
«Такие носки пот датчики имеют потенциал быстро, непрерывно и неинвазивно отслеживать изменения в состоянии здоровья на молекулярном уровне», — говорит Гао. «Они могли бы включить персональный мониторинг, ранняя диагностика и своевременное вмешательство».
Работа Счетной палаты направлена на разработку приборов на основе микрофлюидики, название для технологий, которые манипулируют небольшое количество жидкости, как правило, через каналы меньше чем на четверть миллиметра в ширину. Микрофлюидика идеально подходят для приложений такого рода, поскольку они минимизируют влияние испарения пота и загрязнения кожи на точности измерения. Как недавно поставленный пот течет через микроканалы, устройство может сделать более точные замеры ПОТ и может фиксировать временные изменения в концентрации.
До сих пор, Гао и его коллеги говорят, микрофлюидных на основе носимых датчиков были в основном изготовлены с литографии-теплота процесса, который требует сложных и дорогостоящих производственных процессов. Вместо этого его команда решили сделать их биосенсоров из графена, листа-как форма углерода. Как графеновых датчиков и крошечные микрофлюидных каналов создаются гравировки пластиковых листов с помощью углекислотного лазера, устройство, которое теперь так часто, что она доступна для домашних любителей.
Исследовательская группа решила провести их датчик измерения частоты дыхания, пульса и уровень мочевой кислоты и тирозина. Тирозин был выбран потому, что он может быть одним из показателей нарушения обмена веществ, заболевания печени, расстройства питания и нервно-психических заболеваний. Мочевая кислота была выбрана, потому что на повышенных уровнях, это связано с подагра, болезненное состояние сустава, которая находится на подъеме во всем мире. Подагра возникает, когда высокие уровни мочевой кислоты в организме начнется кристаллизация в суставах, особенно в ногах, вызывая раздражение и воспаление.
Чтобы увидеть, насколько хорошо датчики выполнены, исследователи провели серию тестов со здоровыми лицами и пациентами. Для проверки уровня пот тирозин, которые влияют на физические лица фитнес, они используют две группы людей: спортсменов и лиц среднего фитнес. Как ожидается, датчики показали более низкий уровень тирозина в поте спортсменов. Чтобы проверить уровень мочевой кислоты, они взяли группу здоровых лиц и контроль за их пот, когда они были натощак, а также после того, как они ели еду, богатую пурином, соединений в продуктах питания, которые метаболизируются в мочевую кислоту. Датчик показал уровень мочевой кислоты растет после приема пищи. Команда Гао также проводили аналогичное испытание с больными подагрой. Их уровень мочевой кислоты, сенсор показал, были значительно выше, чем у здоровых людей.
Для проверки точности датчиков, исследователи обратили также образцы крови у больных подагрой и здоровых испытуемых. Измерения датчиков уровня мочевой кислоты тесно связаны с уровнем соединения в крови.
Гао говорит, высокая чувствительность датчиков, вместе с легкостью, с которой они могут быть изготовлены, означает, что они в конечном счете может быть использована пациентами на дому для мониторинга условий, таких как подагра, сахарный диабет, и сердечно-сосудистых заболеваний. Имея точной информации о своем здоровье может даже позволить пациенту самостоятельно регулировать уровень лекарства и питание при необходимости.
«Учитывая, что аномальные циркуляции питательных веществ и метаболитов имеют отношение к ряду заболеваний, информацию, полученную от таких нательных датчиков будет иметь неоценимое значение для исследования и лечения», — говорит Гао.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!