حسگری که عرق بیمار را می آزماید - وبلاگ مهدی آبادانی

به گزارش وبلاگ مهدی آبادانی، طبق کوشش محققان حسگر نو عرق از سوراخ های مولکولی شکل برای شناسایی متابولیت های بیشتر استفاده می نماید.

اگرچه در حال حاضر تعدادی از حسگر های پوشیده از پوست وجود دارند که متابولیت های موجود در عرق را شناسایی می نمایند، این فناوری در مواردی که می تواند تشخیص دهد محدود است، به علاوه سنسور ها اغلب قابل استفاده مجدد نیستند.

با این حال، یک مورد تازه از این دستگاه از یک پلیمر حک شده مولکولی استفاده می نماید تا بسیار مفیدتر باشد.این دستگاه آزمایشی به وسیله تیمی در موسسه فناوری کالیفرنیا کالتک (Caltech) به سرپرستی پروفسور وی گائو فراوری شده است.

پیش از این، گائو و تیمش حسگر هایی با آنزیم ها یا آنتی بادی های تعبیه شده ایجاد نموده بودند که با مواد شیمیایی متابولیت خاصی در عرق کاربر واکنش نشان می دادند.سطوح غیرعادی بالا یا پایین بعضی از این مواد شیمیایی می تواند نشان دهنده اختلالات خاصی باشد که احتیاج به درمان دارند.

با این حال، متأسفانه، آنزیم ها فقط می توانند تعداد نسبتا کمی از متابولیت ها را شناسایی نمایند.محققان در جستجوی جایگزینی با عملکرد بهتر، حسگری را طراحی کردند که دارای یک لایه پلیمری است که در تماس با عرق جریان الکتریکی فراوری می نماید.

نکته مهم، تشکیل یک لایه بین آن فیلم و پوست، دومین پلیمر است که به صورت مولکولی نقش بسته است.فرآیند چاپ شامل جاسازی مولکول های متابولیت هدف در داخل پلیمر در حالی که هنوز در حالت مایع است، به پلیمر اجازه می دهد تا به قوام لاستیک مانند برسد، سپس از یک فرآیند شیمیایی برای حذف مولکول ها از آن استفاده می گردد.

یک ورق پلیمری حاوی سوراخ های قالب ریزی شده ریز است که میزان و شکل دقیق مولکول ها را دارند.هنگامی که عرق با آن پلیمر تماس پیدا می نماید ، اگر متابولیت کمی در عرق وجود داشته باشد یا هیچ کدام از آن وجود نداشته باشد، مایع از سوراخ های عمدتاً باز جریان می یابد و هنگامی که به پلیمر دیگر زیرین می رسد، جریان الکتریکی قوی ایجاد می نماید.

اما اگر سطوح بالایی از متابولیت در عرق وجود داشته باشد، مولکول ها بسیاری از سوراخ ها را مسدود می نمایند.این بدان معنی است که عرق زیادی نمی تواند از آن عبور کند، بنابراین جریان ضعیف تری فراوری می گردد.

بنابراین، با نظارت بر سیگنال الکتریکی فراوری شده به وسیله حسگر، می توان غلظت متابولیت هدف را در عرق پوشنده میزان گیری کرد.

غلظت عرق معمولاً با غلظت های موجود در جریان خون مطابقت دارد.

اعمال جریان الکتریکی ضعیف متعاقباً مولکول هایی را که سوراخ ها را مسدود می نمایند از بین می برد و امکان استفاده مجدد از سنسور را فراهم می نماید.

حسگر در ابتدا جریان کمی از خود را به پوست اعمال می نماید تا فراوری عرق را تحریک کند. از آنجایی که طراحی میکروسیالی آن فقط به میزان کمی عرق احتیاج دارد، جریان بسیار ضعیف است و ظاهراً برای استفاده نماینده ناراحت نماینده نیست.این دستگاه قبلاً روی داوطلبان در آزمایشگاه تست شده است و به زودی باید موضوع آزمایش های بالینی بزرگ تری قرار گیرد.

گائو گفت: این رویکرد به ما امکان می دهد دسته ای از مواد مغذی و متابولیت های حیاتی تازه را شناسایی کنیم. ما می توانیم زمان خوردن و تغییر سطح مواد مغذی را کنترل کنیم. این فناوری نه تنها مواد مغذی، بلکه هورمون ها و دارو ها را نیز کنترل می نماید. می تواند نظارت مستمر برای بسیاری از شرایط سلامتی را فراهم کند.

مقاله ای درباره این تحقیق اخیراً در مجله Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.

منبع: سایت نیواطلس

وبلاگ مهدی آبادانی علمی پزشکی کلینیک