Diabetes-Wearable liest Schweiß um Glukose zu überwachen, Cortisol und IL-6

Bioingenieure haben ein Biosensors langlebig und vielseitiges tragbar für Diabetes, dass Überwachungsmaßnahmen geschaffen. 3 Moleküle, einschließlich des Blutzuckers, von Schweiß.

Wearable for Diabetes Monitoring
Forscher entwickelten eine tragbar diagnostische Biosensor, die drei erkennen kann miteinander verbunden, Diabetes-bezogene Verbindungen -- Cortisol, Glukose und Interleukin-6 -- in schwitzte Schweiß für bis zu einer Woche ohne Verlust der Signalintegrität.

Forscher an der University of Texas at Dallas erhalten mehr aus den Schweiß, die sie in ihrer Arbeit auf ein tragbares Diagnosegerät gesteckt hast, die drei diabetesbedingten Verbindungen in mikroskopisch kleine Mengen von Schweiß misst.

“Typ 2 Diabetes betrifft so viele Menschen. Wenn Sie haben, zu verwalten und regulieren diese chronischen problem, Diese Marker sind die Hebel, die Ihnen hilft, das zu tun,” sagte Dr.. Shalini Prasad, Professor für Biotechnologie in der Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science. “Wir glauben, dass wir das erste diagnostische Wearable erstellt haben, das diese Verbindungen für bis zu einer Woche überwachen können, die geht über die Art der Einweg-Monitore, die heute auf dem Markt sind.”

In einer Studie, die kürzlich in wissenschaftlichen Berichten, Prasad und Hauptautor Dr.. Rujute Munje, Bioengineering PhD Hochschulabsolvent, beschreiben Sie ihre tragbare diagnostische Biosensor, die drei miteinander verbundenen Verbindungen erkennen kann – Cortisol, Glukose und Interleukin-6 – in schwitzte Schweiß für bis zu einer Woche ohne Verlust der Signalintegrität.

“Wenn eine Person chronischen stress, Ihre Cortisolspiegel erhöhen, und ihre daraus resultierende Insulinresistenz fahren allmählich ihren Blutzuckerspiegel außerhalb des normalen Bereichs,” genannten Prasad, Cecil H. und Ida grün Professor für Biologie Systemwissenschaft. “Zu diesem Zeitpunkt, Man könnte vor Diabetes, welche Fortschritte machen können, geben Sie 2 Diabetes, und so weiter. In diesem Fall, Ihr Körper ist in einem Zustand der Entzündung, und diese entzündliche Markierung, Interleukin-6, wird angezeigt, dass Ihre Organe beginnen, betroffen sein.”

Im Oktober letzten Jahres, Prasad und ihr Forschungsteam bestätigt, dass sie Glukose und Cortisol in Schweiß messen könnte. Mehrere bedeutende Fortschritte seit dieser Zeit haben sie eine praktische erstellen erlaubt, vielseitiges Werkzeug.

“Wir wollten ein Produkt nützlicher als etwas Einweg nach einmaliger Verwendung machen,” Prasad sagte. “Es hat auch nur Ihr ambient Schweiß zu verlangen, keine riesige Menge. Und es reicht nicht, nur eine Sache zu erkennen. Kombinatorische Messung mehrere Moleküle und verfolgen sie im Laufe der Zeit kann wir Ihre Gesundheit eine Geschichte erzählen.”

Ein Faktor, der ihr Gerät Fortschritt erleichtert war der Einsatz von Raumtemperatur ionische Flüssigkeit (RTIL), ein Gel, die dazu dient, die Mikroumgebung an der Zelloberfläche der Haut zu stabilisieren, so dass eine Woche im Wert von stündlichen Lesungen ergriffen werden kann, ohne die Leistung beeinträchtigen im Laufe der Zeit.

“Dies beeinflusst stark das Kostenmodell für das Gerät — Sie sind vier Monitore pro Monat statt kaufen. 30; you’re looking at a year’s supply of only about 50,” Prasad sagte. “Die RTIL ermöglicht auch den Detektor Schnittstelle auch mit verschiedenen Hauttypen — die Textur und Qualität der pädiatrischen Haut im Vergleich zu geriatrischen Haut haben Schwierigkeiten bei der vorherigen Modelle erstellt.. Die RTIL Ionischen Eigenschaften machen es zu etwas wie Feuchtigkeitscreme auf die Haut auftragen.”

Prasad Team hat zudem festgestellt, dass ihre Biomarker-Messungen mit einer winzigen Menge an Schweiß zuverlässig sind — nur 1 An 3 Mikroliter, viel weniger als die 25 An 50 bisher angenommen notwendig.

“Wir haben eigentlich drei Jahren produziert dieser Beweise,” Prasad sagte. “Bei diesen geringen Lautstärken, Die Biomoleküle ausgedrückt sind sinnvoll. Wir können diese drei Messungen in kontinuierlicher Weise mit, dass wenig Schweiß tun.”

Prasad sieht vor, dass ihre tragbaren Geräte enthalten einen kleine Transceiver zum Senden von Daten zu einer Anwendung auf einem Handy installiert.

“Mit der app erstellen wir, Sie werden einfach einen Knopf auf Auskunft aus dem Gerät drücken.,” Prasad sagte. “Wenn Sie Ebenen stündlich zur vollen Stunde für eine ganze Woche messen, Das bietet 168 Stunden’ Wert ändert der Daten auf Ihre Gesundheit als es.”

Die Häufigkeit der Messung könnte einen noch nie da gewesenen Überblick, wie der Körper auf diätetische Entscheidungen reagiert zu produzieren, Lifestyle-Aktivitäten und Behandlung.

“Menschen können mehr Kontrolle und Verbesserung ihrer eigenen Selbst-Pflege,” Prasad sagte. “Ein Benutzer konnte lernen, welche ungesunden Entscheidungen mehr als andere durch ihre Körper vergeben werden.”

Prasad hat betont “Frugal innovation” während des Entwicklungsprozesses, sicherstellen, dass das Endprodukt ist zugänglich für so viele Menschen wie möglich.

“Wir haben dieses Produkt so konzipiert, dass es mit Standardbeschichtung Techniken hergestellt werden können. Wir haben dafür gesorgt, dass wir Prozesse verwendet, die für die Massenproduktion erlauben ohne zusätzliche Kosten,” Prasad sagte.

Er fuhr fort zu sagen “Unsere Kosten für die Herstellung werden vergleichbar mit derzeit Zeug zu Einweg-Glukose Streifen testen — so wenig wie 10 An 15 Cent. Es braucht Menschen jenseits von Amerika und Europa zu erreichen — und auch innerhalb der ersten Welt Nationen, Wir sehen den Zusammenhang zwischen Diabetes und Reichtum. Es kann nicht einfach nur ein kleiner Prozentsatz der Leute sein, die dies leisten können.”

Prasad war motiviert, teilweise durch ihre eigene Geschichte dieses spezifischen Problems.

“Südasiaten, wie mich, sind in der Regel anfällig für Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen,” Prasad sagte. “Wenn ich auf einer täglichen Basis zu überwachen wie mein Körper reagiert auf die Aufnahme, und wenn ich älter werden, Wenn ich mein Lebensstil die Lesungen zu halten einstelle kann, wo sie sein müssen, dann kann ich immer eine Krankheit verzögern, Wenn nicht völlig verhindern.”

Für Prasad, das neueste Werk ist ein erfülltes Sprung vorwärts in einen Fünf-Jahres-Prozess bereits.

“Wir haben die Lösung dieses Problems seit 2012, in drei Phasen,” Prasad sagte. “Das ursprüngliche Konzept für eine Ebene Systemintegration dieser Sensoren erfolgte in Zusammenarbeit mit EnLiSense LLC, ein Startup konzentriert über die Aktivierung der Lebensstil Sensoren und Geräte. Auf dem Markt, Es gibt nichts, was eine Ohrfeige auf tragbar ist, die schwitzte Schweiß für die Diagnostik verwendet. Und ich denke, wir sind am nächsten. Wenn wir den richtigen Partner finden, dann innerhalb eines 12-Monats-Fenster, Wir hoffen, unsere Technologie zu lizenzieren und haben unsere ersten Produkte auf dem Markt.”

Neben Prasad und Munje, Adjunct Associate Professor für Werkstofftechnik Dr.. Sriram Muthukumar und Bioengineering Forschungsassistent Badrinath Jagannath beteiligt waren auch mit der Arbeit in wissenschaftlichen Berichten veröffentlicht.

Quelle: University of Texas in Dallas
Zeitschrift: Nature Scientific Reports
Funder: University of Texas in Dallas
Image Credit: University of Texas in Dallas
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