नया पहनने योग्य सेंसर गठिया और अन्य चिकित्सीय 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 है जो किसी व्यक्ति के पसीने का विश्लेषण करके उसके रक्त में मेटाबोलाइट्स और पोषक तत्वों के स्तर की निगरानी करता है।पिछले पसीना सेंसर ज्यादातर उन यौगिकों को लक्षित करते थे जो उच्च सांद्रता में दिखाई देते हैं, जैसे इलेक्ट्रोलाइट्स, ग्लूकोज और लैक्टेट।यह नया अधिक संवेदनशील है और बहुत कम सांद्रता में पसीने के यौगिकों का पता लगाता है।इसका निर्माण करना भी आसान है और इसका बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा सकता है।

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

गाओ का कहना है, "इस तरह के पहनने योग्य स्वेट सेंसर तेजी से, लगातार और बिना किसी आक्रामक तरीके से आणविक स्तर पर स्वास्थ्य में होने वाले बदलावों 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 तरल पदार्थ की छोटी मात्रा में हेरफेर करता है, आमतौर पर एक चौथाई मिलीमीटर से भी कम चौड़ाई वाले चैनलों के माध्यम से।माइक्रोफ्लुइडिक्स किसी अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त आदर्श हैं क्योंकि वे सेंसर सटीकता पर पसीने के वाष्पीकरण और त्वचा संदूषण के प्रभाव को कम करते हैं।जैसे ही ताजा आपूर्ति किया गया पसीना सेंसर के माइक्रोचैनल 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 निर्मित होते थे, जिसके लिए जटिल और महंगी निर्माण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।उनकी टीम ने अपने बायोसेंसर को कार्बन के शीट-जैसे रूप ग्राफीन से बनाने का विकल्प चुना।ग्राफीन-आधारित सेंसर और माइक्रोफ्लुइडिक्स चैनल दोनों कार्बन डाइऑक्साइड लेजर के साथ प्लास्टिक शीटों को उकेरकर बनाए जाते हैं, यह उपकरण इतना सामान्य है कि यह घरेलू शौक़ीन लोगों के लिए उपलब्ध है।

शोध टीम ने यूरिक एसिड और टायरोसिन के स्तर के अलावा, श्वसन और हृदय गति को मापने के लिए अपना सेंसर डिज़ाइन किया है।टायरोसिन को इसलिए चुना गया क्योंकि यह चयापचय संबंधी विकारों, यकृत रोग, खाने के विकारों और न्यूरोसाइकिएट्रिक स्थितियों का संकेतक हो सकता है।यूरिक एसिड को इसलिए चुना गया क्योंकि, ऊंचे स्तर पर, यह गाउट से जुड़ा होता है, जो जोड़ों की एक दर्दनाक स्थिति है जो विश्व स्तर पर बढ़ रही है।गाउट तब होता है जब शरीर में यूरिक एसिड का उच्च स्तर जोड़ों, विशेषकर पैरों में क्रिस्टलीकृत होने लगता है, जिससे जलन और सूजन हो जाती है।

यह देखने के लिए कि सेंसर ने कितना अच्छा प्रदर्शन किया, शोधकर्ताओं ने स्वस्थ व्यक्तियों और रोगियों पर इसका परीक्षण किया।किसी व्यक्ति की शारीरिक फिटनेस से प्रभावित पसीने वाले टायरोसिन के स्तर की जांच करने के लिए, 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 का निम्न स्तर 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 उन लोगों के पसीने की भी निगरानी की, जिन्होंने प्यूरीन से भरपूर भोजन खाया था - भोजन में यौगिक जो यूरिक एसिड में चयापचय होते हैं।सेंसर ने भोजन के बाद यूरिक एसिड का स्तर बढ़ता हुआ दिखाया।गाओ की टीम ने गठिया रोगियों के साथ एक समान परीक्षण किया।सेंसर से पता चला कि उनका यूरिक एसिड 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 लिए और उनकी जांच की।यूरिक एसिड के स्तर के सेंसर के माप का उनके रक्त में इसके स्तर के साथ दृढ़ता से संबंध है।

गाओ का कहना है कि सेंसर की उच्च संवेदनशीलता, साथ ही उन्हें आसानी से निर्मित किया जा सकता है, इसका मतलब है कि अंततः उनका उपयोग घर पर मरीजों द्वारा गठिया, मधुमेह और हृदय रोगों जैसी स्थितियों की निगरानी के लिए किया जा सकता है।अपने स्वास्थ्य के बारे में सटीक वास्तविक समय की जानकारी होने से मरीज़ आवश्यकतानुसार अपनी दवा के स्तर और आहार को समायोजित कर सकते हैं।