آخرین مطالب

پوشیدنی چند کاره به طور مداوم گلوکز، الکل و لاکتات را کنترل می کند


پوشیدنی چند کاره به طور مداوم گلوکز، الکل و لاکتات را کنترل می کند

این دستگاه را می‌توان بر روی بازو پوشید تا زمانی که کاربر روز خود را می‌گذراند. اعتبار: آزمایشگاه نانوبیوالکترونیک / UC San Diego

تصور کنید که بتوانید سطح قند خون خود را اندازه گیری کنید، بدانید که آیا نوشیدنی بیش از حد مصرف کرده اید یا خیر، و خستگی ماهیچه های خود را در طول تمرین پیگیری کنید، همه اینها در یک دستگاه کوچک روی پوست شما پوشیده شده است. مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو یک نمونه اولیه از چنین ابزار پوشیدنی را توسعه داده اند که می تواند به طور مداوم چندین آمار سلامتی – سطوح گلوکز، الکل و لاکتات – را به طور همزمان در زمان واقعی نظارت کند.

اندازه دستگاه تقریباً به اندازه یک پشته شش چهارم است. از طریق یک تکه سوزن های میکروسکوپی مانند Velcro روی پوست اعمال می شود که هر یک حدود یک پنجم عرض یک موی انسان است. پوشیدن دستگاه دردناک نیست – میکروسوزن ها به سختی به سطح پوست نفوذ می کنند تا مولکول های زیستی را در مایع بینابینی، که مایع احاطه کننده سلول های زیر پوست است، حس کنند. این دستگاه را می توان روی بازو قرار داد و داده ها را به صورت بی سیم به یک برنامه سفارشی گوشی هوشمند ارسال می کند.

محققان مرکز حسگرهای پوشیدنی UC San Diego دستگاه خود را در مقاله ای که در 9 ماه مه منتشر شد، توصیف کردند. مهندسی زیست پزشکی طبیعت.

جوزف وانگ، مدیر مرکز، پروفسور مهندسی نانو در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و نویسنده همکار مقاله، گفت: «این مانند یک آزمایشگاه کامل روی پوست است. این دستگاه قادر است به طور مداوم چندین نشانگر زیستی را به طور همزمان اندازه‌گیری کند و به کاربران این امکان را می‌دهد تا سلامت و تندرستی خود را در حین انجام فعالیت‌های روزانه خود کنترل کنند.

اکثر مانیتورهای سلامت تجاری، مانند مانیتورهای مداوم قند برای بیماران دیابتی، تنها یک سیگنال را اندازه گیری می کنند. به گفته محققان، مشکل با آن این است که اطلاعاتی را که می تواند به افراد مبتلا به دیابت کمک کند، به عنوان مثال، بیماری خود را به طور مؤثرتری مدیریت کنند، حذف می کند. نظارت بر سطح الکل مفید است زیرا نوشیدن الکل می تواند سطح گلوکز را کاهش دهد. دانستن هر دو سطح می تواند به افراد مبتلا به دیابت کمک کند تا از افت بیش از حد قند خون آنها پس از نوشیدن نوشیدنی جلوگیری کنند. ترکیب اطلاعات در مورد لاکتات، که می تواند در طول ورزش به عنوان یک نشانگر زیستی برای خستگی عضلانی کنترل شود، نیز مفید است زیرا فعالیت بدنی بر توانایی بدن برای تنظیم گلوکز تأثیر می گذارد.

فرشاد تهرانی، دکترای نانومهندسی، می‌گوید: «با دستگاه‌های پوشیدنی ما، مردم می‌توانند تأثیر متقابل بین افزایش یا کاهش گلوکز خود را با رژیم غذایی، ورزش و نوشیدن مشروبات الکلی ببینند. این می‌تواند به کیفیت زندگی آنها نیز بیفزاید». دانشجوی آزمایشگاه وانگ و یکی از اولین نویسندگان این مطالعه.







این دستگاه را می توان روی بازو قرار داد و داده ها را به صورت بی سیم به یک برنامه سفارشی گوشی هوشمند ارسال می کند. اعتبار: آزمایشگاه نانوبیوالکترونیک / UC San Diego

میکروسوزن ها با الکترونیک ادغام شدند

این پوشیدنی شامل یک چسب میکروسوزن است که به یک جعبه لوازم الکترونیکی متصل است. آنزیم های مختلف روی نوک ریزسوزن ها با گلوکز، الکل و لاکتات موجود در مایع بینابینی واکنش می دهند. این واکنش‌ها جریان‌های الکتریکی کوچکی تولید می‌کنند که توسط حسگرهای الکترونیکی تجزیه و تحلیل می‌شوند و به‌صورت بی‌سیم به اپلیکیشنی که محققان توسعه داده‌اند، ارسال می‌شوند. نتایج در زمان واقعی بر روی گوشی هوشمند نمایش داده می شود.

مزیت استفاده از میکروسوزن ها این است که مستقیماً از مایع بینابینی نمونه برداری می کنند و تحقیقات نشان داده است که سطوح بیوشیمیایی اندازه گیری شده در آن مایع به خوبی با سطح خون ارتباط دارد.

پاتریک مرسیه، پروفسور مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و یکی از نویسندگان مقاله، می‌گوید: «ما با این فناوری از نظر اعتبار بالینی و ارتباط از یک مکان بسیار خوب شروع می‌کنیم». “این باعث کاهش موانع ترجمه بالینی می شود.”

پوشیدنی چند کاره به طور مداوم گلوکز، الکل و لاکتات را کنترل می کند

پچ میکروسوزن یکبار مصرف از جعبه الکترونیکی قابل استفاده مجدد جدا می شود. اعتبار: آزمایشگاه نانوبیوالکترونیک / UC San Diego

پچ میکروسوزن که یک بار مصرف است، برای تعویض آسان از کیس الکترونیکی قابل جدا شدن است. کیس الکترونیکی که قابل استفاده مجدد است، باتری، حسگرهای الکترونیکی، فرستنده بی سیم و سایر قطعات الکترونیکی را در خود جای داده است. این دستگاه را می توان روی هر پد شارژ بی سیمی که برای گوشی ها و ساعت های هوشمند استفاده می شود، شارژ کرد.

ادغام همه این اجزا با هم در یک پوشیدنی کوچک و بی سیم یکی از بزرگترین چالش های تیم بود. همچنین به طراحی و مهندسی هوشمندانه نیاز داشت تا وسایل الکترونیکی قابل استفاده مجدد را که باید خشک بمانند، با پچ میکروسوزن که در معرض مایعات بیولوژیکی قرار می‌گیرد، ترکیب کند.

مرسیه که همچنین یکی از مدیران مرکز سنسورهای پوشیدنی UC San Diego است، می‌گوید: «زیبایی این سیستم کاملاً یکپارچه است که افراد می‌توانند بدون اتصال به تجهیزات رومیزی آن را بپوشند.

پوشیدنی چند کاره به طور مداوم گلوکز، الکل و لاکتات را کنترل می کند

این دستگاه را می توان با یک پد شارژ بی سیم خارج از قفسه شارژ کرد. اعتبار: آزمایشگاه نانوبیوالکترونیک / UC San Diego

آزمایش کردن

این پوشیدنی بر روی پنج داوطلب آزمایش شد که در حین ورزش، خوردن یک وعده غذایی و نوشیدن یک لیوان شراب، دستگاه را بر روی بازوی خود قرار داده بودند. این دستگاه برای نظارت مستمر سطح گلوکز داوطلبان به طور همزمان با سطح الکل یا لاکتات آنها مورد استفاده قرار گرفت. اندازه‌گیری‌های گلوکز، الکل و لاکتات که توسط دستگاه انجام می‌شود، با اندازه‌گیری‌های اندازه‌گیری‌شده به ترتیب توسط یک مانیتور تجاری گلوکز خون، Breathalyzer و اندازه‌گیری لاکتات خون که در آزمایشگاه انجام می‌شود، مطابقت دارد.

مراحل بعدی

فرشاد تهرانی و هژیر تیموریان، نویسنده اول، محقق سابق فوق دکترا در آزمایشگاه وانگ، یک شرکت استارت آپی به نام AquilX را برای توسعه بیشتر این فناوری برای تجاری سازی تأسیس کردند. مراحل بعدی شامل آزمایش و بهبود مدت زمان ماندگاری چسب میکرونیدل قبل از تعویض است. این شرکت همچنین از امکان افزودن حسگرهای بیشتری به دستگاه برای نظارت بر سطح دارو در بیماران و سایر سیگنال‌های سلامت هیجان‌زده است.


پچ جدید پوست ما را به مانیتور سلامت پوشیدنی و همه کاره نزدیک‌تر می‌کند


اطلاعات بیشتر:
پاتریک مرسیه، آرایه میکروسوزن پوشیدنی یکپارچه برای نظارت مستمر نشانگرهای زیستی متعدد در مایع بینابینی، مهندسی زیست پزشکی طبیعت (2022). DOI: 10.1038/s41551-022-00887-1. www.nature.com/articles/s41551-022-00887-1

ارائه شده توسط دانشگاه کالیفرنیا – سن دیگو

نقل قول: پوشیدنی چندکاره به طور مداوم گلوکز، الکل و لاکتات را کنترل می کند (2022، 9 مه) در 10 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-multi-tasking-wearable-glucose-alcohol-lactate بازیابی شده است. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.