Nowe nieinwazyjne urządzenie monitoruje kluczowe biomarkery zdrowotne, mierząc glukozę, mleczan i kwas moczowy.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Stanowego w Waszyngtonie (WSU) opracowali urządzenie noszone na ciele, które analizuje kluczowe substancje chemiczne w pocie podczas ćwiczeń. Dzięki technologii druku 3D, to urządzenie może monitorować stan zdrowia i wspomagać diagnozowanie takich schorzeń jak cukrzyca, dna moczanowa, niewydolność nerek i choroby serca.

W swojej pracy badawczej naukowcy skupili się na następujących kluczowych biomarkerach:

• Poziomy glukozy: Wykorzystywane do monitorowania cukrzycy
• Poziomy mleczanów: Wskazują intensywność wysiłku fizycznego
• Poziomy kwasu moczowego: Wskazują ryzyko rozwoju dny moczanowej, chorób nerek oraz serca.

Monitor zdrowia korzysta z druku 3D, aby stworzyć urządzenie w jednym etapie. Łączy katalizatory jednoatomowe z enzymami, by precyzyjnie monitorować niskie poziomy biomarkerów. Urządzenie posiada trzy czujniki, które zmieniają kolor w zależności od poziomu określonych substancji chemicznych.

Pot zawiera ważne substancje chemiczne, które mogą wskazywać na stan zdrowia człowieka. Pobieranie potu jest łatwe i nie wymaga użycia igieł, jak ma to miejsce w przypadku pobierania krwi. Pomiar tych drobnych substancji w pocie jest jednak trudny. Istnieją inne czujniki potu, ale są one skomplikowane, wymagają specjalistycznych narzędzi i są trudno dostępne. Zespół z WSU zastosował katalizatory jednoatomowe, aby poprawić wydajność i dokładność swojego czujnika.

Naukowcy stworzyli urządzenie z małymi kanałami, które mogą mierzyć tempo wydzielania potu i poziomy biomarkerów. Dzięki technologii druku 3D te kanały są stabilne same w sobie, co sprawia, że inne czynniki nie mają wpływu na pomiary. Rezultatem są dokładniejsze i bardziej przejrzyste dane.

Zobacz również:

Dzisiaj · 15:23

Nowa teoria sieci przekonań: dynamika indywidualna i społeczna

Monitory badane na ochotnikach wykazały dokładne wyniki, zbliżone do wyników laboratoryjnych. Ochotnicy nosili monitory na ramionach podczas ćwiczeń i uznali je za wygodne. Teraz badacze pracują nad ulepszeniem projektu urządzenia i potwierdzeniem jego dokładności.

Zespół dąży do sprzedaży swojej technologii. Biuro Komercjalizacji WSU złożyło wniosek o tymczasowy patent w celu zabezpieczenia własności intelektualnej. Badania były finansowane przez Narodową Fundację Nauki, Centra Kontroli i Prewencji Chorób oraz fundusze startowe.

Chuchu Chen, doktorantka na WSU i główna autorka badania, stwierdziła, że cukrzyca jest poważnym problemem na całym świecie. Chen chciała zbadać, w jaki sposób druk 3D można wykorzystać w opiece zdrowotnej, zwłaszcza do wykrywania chorób.

Urządzenie mierzy poziomy glukozy, mleczanu i kwasu moczowego, a także może być dostosowane do wykrywania większej liczby biomarkerów. Kaiyan Qiu, profesor na WSU, oraz Annie Du, profesor badań, przewodzili badaniom. Pracują nad tym, aby uczynić urządzenie bardziej efektywnym i łatwiejszym w obsłudze.

To urządzenie jest wyjątkowe, ponieważ wykorzystuje druk 3D i reakcje katalityczne na poziomie pojedynczych atomów. Oferuje łatwy i niezawodny sposób monitorowania zdrowia bez użycia inwazyjnych metod. Dzięki dalszym udoskonaleniom, ta technologia może stać się powszechnie stosowana w regularnych badaniach zdrowotnych.