नया पहनने योग्य सेंसर गठिया और अन्य चिकित्सा स्थितियों का पता लगाता है

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बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर वेई गाओ के नेतृत्व में एक कैल टेक शोधकर्ता टीम ने एक पहनने योग्य सेंसर विकसित किया जो किसी व्यक्ति के रक्त में मेटाबोलाइट्स और पोषक तत्वों के स्तर पर उनके पसीने का विश्लेषण करके निगरानी करता है।पिछले पसीने के सेंसर ज्यादातर ऐसे यौगिकों को लक्षित करते हैं जो उच्च सांद्रता में दिखाई देते हैं, जैसे इलेक्ट्रोलाइट्स, ग्लूकोज और लैक्टेट।यह नया अधिक संवेदनशील है और बहुत कम सांद्रता पर पसीने के यौगिकों का पता लगाता है।इसका निर्माण करना भी आसान है और इसे बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जा सकता है।

टीम का लक्ष्य एक सेंसर है जो डॉक्टरों को हृदय रोग, मधुमेह और गुर्दे की बीमारी जैसी बीमारियों के रोगियों की स्थिति की लगातार निगरानी करने देता है, ये सभी रक्तप्रवाह में पोषक तत्वों या मेटाबोलाइट्स के असामान्य स्तर को डालते हैं।मरीजों के लिए बेहतर होगा यदि उनके चिकित्सक को उनकी व्यक्तिगत स्थितियों के बारे में अधिक जानकारी हो और यह विधि उन परीक्षणों से बचाती है जिनमें सुइयों और रक्त के नमूने की आवश्यकता होती है।

गाओ कहते हैं, "इस तरह के पहनने योग्य स्वेट सेंसर तेजी से, लगातार और गैर-आणविक स्तर पर स्वास्थ्य में बदलाव को पकड़ सकते हैं।""वे व्यक्तिगत निगरानी, ​​​​शीघ्र निदान और समय पर हस्तक्षेप को संभव बना सकते हैं।"

सेंसर माइक्रोफ्लुइडिक्स पर निर्भर करता है जो आमतौर पर एक मिलीमीटर से कम चौड़ाई वाले चैनलों के माध्यम से छोटी मात्रा में तरल पदार्थों में हेरफेर करता है।माइक्रोफ्लुइडिक्स एक अनुप्रयोग के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं क्योंकि वे सेंसर सटीकता पर पसीने के वाष्पीकरण और त्वचा के संदूषण के प्रभाव को कम करते हैं।चूंकि ताजा आपूर्ति किया गया पसीना सेंसर के माइक्रोचैनल्स के माध्यम से बहता है, यह पसीने की संरचना को सटीक रूप से मापता है और समय के साथ सांद्रता में परिवर्तन को पकड़ लेता है।

अब तक, गाओ और उनके सहयोगियों का कहना है, माइक्रोफ्लुइडिक-आधारित पहनने योग्य सेंसर ज्यादातर लिथोग्राफी-वाष्पीकरण दृष्टिकोण के साथ गढ़े गए थे, जिसके लिए जटिल और महंगी निर्माण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।उनकी टीम ने अपने बायोसेंसर को ग्रेफीन से बनाने का विकल्प चुना, जो कार्बन का एक शीट जैसा रूप है।ग्रेफीन-आधारित सेंसर और माइक्रोफ्लुइडिक्स चैनल दोनों को कार्बन डाइऑक्साइड लेजर के साथ प्लास्टिक शीट को उकेरकर बनाया गया है, यह एक ऐसा उपकरण है जो घरेलू शौकियों के लिए उपलब्ध है।

शोध दल ने इसके सेंसर को यूरिक एसिड और टायरोसिन के स्तर के अलावा श्वसन और हृदय गति को मापने के लिए भी डिजाइन किया है।टायरोसिन को इसलिए चुना गया क्योंकि यह चयापचय संबंधी विकार, यकृत रोग, खाने के विकार और न्यूरोसाइकिएट्रिक स्थितियों का संकेतक हो सकता है।यूरिक एसिड को इसलिए चुना गया क्योंकि, ऊंचे स्तर पर, यह गाउट से जुड़ा हुआ है, एक दर्दनाक संयुक्त स्थिति जो विश्व स्तर पर बढ़ रही है।गाउट तब होता है जब शरीर में यूरिक एसिड का उच्च स्तर जोड़ों, विशेष रूप से पैरों के जोड़ों में क्रिस्टलीकृत होने लगता है, जिससे जलन और सूजन होती है।

यह देखने के लिए कि सेंसर ने कितना अच्छा प्रदर्शन किया, शोधकर्ताओं ने स्वस्थ व्यक्तियों और रोगियों पर इसका परीक्षण किया।पसीने के टायरोसिन के स्तर की जाँच करने के लिए जो किसी व्यक्ति की शारीरिक फिटनेस से प्रभावित होते हैं, उन्होंने लोगों के दो समूहों का उपयोग किया: प्रशिक्षित एथलीट और औसत फिटनेस वाले व्यक्ति।जैसा कि अपेक्षित था, सेंसर ने एथलीटों के पसीने में टायरोसिन के निचले स्तर को दिखाया।यूरिक एसिड के स्तर की जांच करने के लिए, शोधकर्ताओं ने स्वस्थ व्यक्तियों के एक समूह के पसीने की निगरानी की, जो उपवास कर रहे थे, और यह भी कि विषयों ने प्यूरीन से भरपूर भोजन खाया - भोजन में यौगिक जो यूरिक एसिड में चयापचय होते हैं।सेंसर ने दिखाया कि भोजन के बाद यूरिक एसिड का स्तर बढ़ रहा है।गाओ की टीम ने गाउट के रोगियों के साथ भी ऐसा ही परीक्षण किया।सेंसर ने दिखाया कि उनके यूरिक एसिड का स्तर स्वस्थ लोगों की तुलना में बहुत अधिक था।

सेंसर की सटीकता की जांच करने के लिए, शोधकर्ताओं ने गठिया रोगियों और स्वस्थ विषयों से रक्त के नमूने खींचे और जांचे।यूरिक एसिड के स्तर के सेंसर के माप उनके रक्त में इसके स्तर के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध हैं।

गाओ का कहना है कि सेंसर की उच्च संवेदनशीलता के साथ-साथ उन्हें आसानी से निर्मित किया जा सकता है, इसका मतलब है कि वे अंततः घर पर मरीजों द्वारा गठिया, मधुमेह और कार्डियोवैस्कुलर बीमारियों जैसी स्थितियों की निगरानी के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।अपने स्वास्थ्य के बारे में सटीक वास्तविक समय की जानकारी होने से रोगियों को अपने दवा के स्तर और आहार को आवश्यकतानुसार समायोजित करने में मदद मिल सकती है।