חיישן לביש חדש מזהה גאוט ומצבים רפואיים אחרים

אתר זה מופעל על ידי עסק או עסקים בבעלות אינפורמה PLC וכל זכויות היוצרים שוכנות אצלם.המשרד הרשום של אינפורמה PLC הוא 5 Howick Place, London SW1P 1WG.רשום באנגליה ובוויילס.מספר 8860726.

צוות חוקרי Cal Tech בראשות Wei Gao, פרופסור להנדסה ביו-רפואית, פיתח חיישן לביש המנטר רמות של מטבוליטים וחומרים מזינים בדם של אדם על ידי ניתוח הזיעה שלו.חיישני זיעה קודמים מכוונים בעיקר לתרכובות המופיעות בריכוז גבוה, כגון אלקטרוליטים, גלוקוז ולקטאט.החדש הזה רגיש יותר ומזהה תרכובות זיעה בריכוזים נמוכים בהרבה.זה גם קל יותר לייצור וניתן לייצור המוני.

מטרת הצוות היא חיישן המאפשר לרופאים לעקוב באופן רציף אחר מצבם של חולים עם מחלות כמו מחלות לב וכלי דם, סוכרת ומחלות כליות, שכולן מכניסות רמות חריגות של חומרים מזינים או מטבוליטים לזרם הדם.למטופלים יהיה טוב יותר אם הרופא שלהם ידע יותר על מצבם האישי, ושיטה זו נמנעת מבדיקות הדורשות מחטים ודגימת דם.

"חיישני זיעה לבישים כאלה יכולים ללכוד במהירות, ברציפות ולא פולשנית שינויים בבריאות ברמות מולקולריות", אומר גאו."הם יכולים לאפשר ניטור מותאם אישית, אבחון מוקדם והתערבות בזמן."

החיישן מסתמך על מיקרו-נוזלים אשר מפעילים כמויות קטנות של נוזלים, בדרך כלל דרך תעלות ברוחב של פחות מרבע מילימטר.Microfluidics מתאימים היטב ליישום מכיוון שהם ממזערים את השפעת נידוף הזיעה וזיהום העור על דיוק החיישנים.כאשר זיעה טרייה זורמת דרך תעלות המיקרו של החיישן, היא מודדת במדויק את הרכב הזיעה ולוכדת שינויים בריכוזים לאורך זמן.

עד עכשיו, אומרים גאו ועמיתיו, חיישנים לבישים המבוססים על מיקרו-נוזלים יוצרו בעיקר בגישת אידוי ליתוגרפית, הדורשת תהליכי ייצור מסובכים ויקרים.הצוות שלו בחר לייצר את החיישנים הביולוגיים שלו מגרפן, צורת פחמן דמוית יריעות.גם החיישנים המבוססים על גרפן וגם תעלות המיקרו-נוזליות נוצרות על ידי חריטת יריעות הפלסטיק בלייזר פחמן דו חמצני, מכשיר כה נפוץ שהוא זמין לחובבים ביתיים.

צוות המחקר תכנן את החיישן שלו כדי למדוד גם את קצב הנשימה והלב, בנוסף לרמות חומצת שתן וטירוזין.טירוזין נבחר מכיוון שהוא יכול להיות אינדיקטור להפרעות מטבוליות, מחלות כבד, הפרעות אכילה ומצבים נוירו-פסיכיאטריים.חומצת שתן נבחרה מכיוון שברמות גבוהות היא קשורה לגאוט, מצב מפרק כואב שנמצא במגמת עלייה ברחבי העולם.גאוט מתרחשת כאשר רמות גבוהות של חומצת שתן בגוף מתחילות להתגבש במפרקים, במיוחד בכפות הרגליים, מה שגורם לגירוי ודלקת.

כדי לראות את ביצועי החיישנים, חוקרים בדקו זאת על אנשים בריאים וחולים.כדי לבדוק רמות טירוזין זיעה המושפעות מהכושר הגופני של אדם, הם השתמשו בשתי קבוצות של אנשים: ספורטאים מאומנים ואנשים בעלי כושר ממוצע.כצפוי, החיישנים הראו רמות נמוכות יותר של טירוזין בזיעה של הספורטאים.כדי לבדוק את רמות חומצת השתן, החוקרים עקבו אחר הזיעה של קבוצת אנשים בריאים שצמו, וגם לאחר שהנבדקים אכלו ארוחה עשירה בפורינים - תרכובות במזון שעוברות חילוף חומרים לחומצת שתן.החיישן הראה שרמות חומצת השתן עולות לאחר הארוחה.הצוות של גאו ביצע בדיקה דומה עם חולי גאוט.החיישן הראה שרמות חומצת השתן שלהם היו גבוהות בהרבה מאלו של אנשים בריאים.

כדי לבדוק את דיוק החיישנים, החוקרים ציירו ובדקו דגימות דם מחולי גאוט ונבדקים בריאים.מדידות החיישנים של רמות חומצת שתן נמצאות בקורלציה רבה עם רמות שלה בדמם.

גאו אומר שהרגישות הגבוהה של החיישנים, יחד עם הקלות שבה ניתן לייצר אותם, פירושה שהם יכולים לשמש בסופו של דבר על ידי חולים בבית כדי לנטר מצבים כמו גאוט, סוכרת ומחלות לב וכלי דם.מידע מדויק בזמן אמת על בריאותם יכול אפילו לאפשר למטופלים להתאים את רמות התרופות והתזונה שלהם כנדרש.