Згідно з результатами недавніх досліджень, пристрої можуть працювати як цифрові діагностичні інструменти завдяки їх ефективності у виявленні конкретних станів здоров’я. У цьому огляді розглянемо перспективну розробку в області пристроїв для діагностики: портативний інструмент, який здатний моніторити поживні речовини, гормони і ліки в організмі людини.
Носимо пристрої як рішення для перевірки стану здоров’я пацієнтів у режимі реального часу
Застосування технологічних рішень, що носяться в секторі охорони здоров’я, значно зросло за останні роки. Нещодавно складний діагностичний комп’ютер з функціями вимірювання рухливих молекул у системі кровообігу був би масивною, незграбною і об’ємною річчю, але через постійний технічний розвиток нині ключовими особливостями таких систем є мобільність і простота використання. Основним фактором, що сприяє таким розробкам, є низка інновацій у технологіях обробки та менші розміри, в яких вони можуть бути виготовлені.
Група вчених із Департаменту медичної інженерії Чернга нещодавно представила новий пристрій, що дозволяє в режимі реального часу моніторити проміжні продукти метаболічних реакцій та живильні елементи в крові людей, які його носять. Вони продемонстрували, як девайсу вдається відстежувати дрібні кількості поживних елементів та інших частинок у поті. Ці мікрочастинки можуть вважатися важливими біологічними маркерами для перевірки здоров’я в режимі реального часу.
Біосенсор був створений в лабораторії Wei Gao, яка вже давно займається створенням технологій, подібних до цієї технології. Цей новітній, більш точний інструмент є новою вершиною багаторічних зусиль учених.
Можливо, найбільш захоплюючою особливістю нової технології є те, що в ній застосовуються синтетичні полімери із заданою селективністю по відношенню до аналізованих речовин, які запрограмовані на роботу подібно до штучних імуноглобулінів тривалої дії. Ці полімери з’єднуються з речовиною, яка потім може зазнати окислення або зменшення при електричному тиску, що контактує з людським потом.
Зрештою, пристрій використовує микрофлюидику, коли він впроваджується безліч микротрубочек шириною менше 0,25 мм для поглинання дрібних обсягів рідини. Це дозволяє пристрою відстежувати певні частки навіть за умови, що об’єм рідини мінімальний.
Пристрій, заснований на датчиках, піддав випробування добровольцями в лабораторії, які показали оптимістичними результатами. Незабаром дослідники сподіваються протестувати цю розробку в подальших масштабніших дослідженнях як наступний крок.
Розробка та застосування біологічних датчиків
Біологічні датчики для постійного контролю проміжних продуктів метаболічних реакцій у поті можуть визначати кілька хімічних речовин у досить високій концентрації, зазвичай під час активних вправ, щоб зробити достатню кількість біорідини. Елементом, що лежить в основі біосенсора, є матеріали на основі графену як електроди. Вони мають такі характеристики:
- можуть використовуватися багато разів,
- можуть бути з’єднані зі специфічними до метаболіту антитілоподібними полімерами з молекулярним відбитком та редокс-активними репортерними наночастинками, та
- об’єднані з частинами для індукції на основі іонофорезу та відбору проб поту, обробки сигналів та бездротової комунікації.
У людей, які брали участь у дослідженні, датчик дозволяв відстежувати кількість амінокислот та їх концентрацію під час занять спортом, а також оцінювати ймовірність метаболічного синдрому – сукупності станів, які виникають разом, збільшуючи ймовірність одержання діагнозу хвороби серця, інсульту та діабету 2 типу.
Підсумки
Оскільки біосенсор може оцінювати багато елементів, його корисність тут очевидна. Можливість відслідковувати біозміни в режимі реального часу може відкрити вченим шлях до збирання цінних даних у реальному часі та допомогти про подальші дослідження. Такий пристрій також може завоювати популярність при використанні на ринках медичних технологій. Воно може мати високу цінність для людей із діабетом, допомагаючи контролювати рівень глюкози.
Можливість постійної перевірки біологічних маркерів у режимі реального часу має практично безмежні можливості використання, і це чудовий крок у діагностиці та перевірці стану здоров’я.
