Този сайт се управлява от бизнес или бизнеси, собственост на Informa PLC и всички авторски права принадлежат на тях.Седалището на Informa PLC е 5 Howick Place, London SW1P 1WG.Регистриран в Англия и Уелс.Номер 8860726.
Изследователски екип от Cal Tech, ръководен от Wei Gao, професор по биомедицинско инженерство, разработи сензор за носене, който следи нивата на метаболитите и хранителните вещества в кръвта на човек, като анализира потта му.Предишните сензори за пот са насочени предимно към съединения, които се появяват във високи концентрации, като електролити, глюкоза и лактат.Този нов е по-чувствителен и открива потни съединения при много по-ниски концентрации.Освен това е по-лесен за производство и може да се произвежда масово.
Целта на екипа е сензор, който позволява на лекарите непрекъснато да наблюдават състоянието на пациенти със заболявания като сърдечно-съдови заболявания, диабет и бъбречни заболявания, всички от които поставят необичайни нива на хранителни вещества или метаболити в кръвния поток.Пациентите биха били по-добре, ако техният лекар знае повече за личните им състояния и този метод избягва тестове, които изискват игли и кръвни проби.
„Такива носещи сензори за пот биха могли бързо, непрекъснато и неинвазивно да улавят промените в здравето на молекулярни нива“, казва Гао.„Те биха могли да направят възможно персонализирано наблюдение, ранна диагностика и навременна намеса.“
Сензорът разчита на микрофлуиди, които манипулират малки количества течности, обикновено през канали с ширина по-малка от четвърт милиметър.Микрофлуидите са много подходящи, идеални за приложение, тъй като минимизират влиянието на изпарението на потта и замърсяването на кожата върху точността на сензора.Докато прясно подадената пот тече през микроканалите на сензора, той измерва точно състава на потта и улавя промените в концентрациите с течение на времето.
Досега Гао и колегите му казват, че носещите се сензори, базирани на микрофлуиди, са били произвеждани предимно с подход на литография и изпаряване, което изисква сложни и скъпи производствени процеси.Неговият екип избра да направи своите биосензори от графен, подобна на лист форма на въглерод.Както сензорите, базирани на графен, така и микрофлуидните канали са създадени чрез гравиране на пластмасовите листове с лазер с въглероден диоксид, устройство, което е толкова разпространено, че е достъпно за домашни любители.
Изследователският екип проектира своя сензор, за да измерва дихателната и сърдечната честота, в допълнение към нивата на пикочна киселина и тирозин.Тирозинът е избран, защото може да бъде индикатор за метаболитни нарушения, чернодробни заболявания, хранителни разстройства и невропсихиатрични състояния.Пикочната киселина е избрана, защото при повишени нива тя се свързва с подагра, болезнено състояние на ставите, което се увеличава в световен мащаб.Подаграта възниква, когато високите нива на пикочна киселина в тялото започнат да кристализират в ставите, особено тези на краката, причинявайки дразнене и възпаление.
За да видят колко добре работят сензорите, изследователите ги тестваха върху здрави индивиди и пациенти.За да проверят нивата на тирозин в потта, които се влияят от физическата годност на човека, те използваха две групи хора: тренирани спортисти и хора със средна физическа годност.Както се очакваше, сензорите показаха по-ниски нива на тирозин в потта на атлетите.За да проверят нивата на пикочната киселина, изследователите наблюдават потта на група здрави индивиди, които гладуват, а също и след като субектите са яли храна, богата на пурини - съединения в храната, които се метаболизират в пикочна киселина.Сензорът показва повишаване на нивата на пикочна киселина след хранене.Екипът на Гао извърши подобен тест с пациенти с подагра.Сензорът показа, че техните нива на пикочна киселина са много по-високи от тези на здрави хора.
За да проверят точността на сензорите, изследователите взеха и провериха кръвни проби от пациенти с подагра и здрави индивиди.Измерванията на сензорите на нивата на пикочната киселина са силно свързани с нивата й в кръвта им.
Гао казва, че високата чувствителност на сензорите, заедно с лекотата, с която могат да бъдат произведени, означава, че евентуално могат да бъдат използвани от пациенти у дома за наблюдение на състояния като подагра, диабет и сърдечно-съдови заболявания.Наличието на точна информация в реално време за тяхното здраве може дори да позволи на пациентите да коригират нивата на лекарствата и диетата си според нуждите.
Време на публикуване: 12 декември 2019 г