สวมใส่ได้, กลูโคสที่ปวดฟรีทดสอบใช้เหงื่อ, เลือดไม่

นักวิจัยได้ออกแบบ wearable, มีความยืดหยุ่น biosensor ที่สามารถตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปริมาณกลูโคสจากจำนวนมนุษย์เหงื่อเล็กน้อยสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน.

คณะนักวิจัยมหาวิทยาลัยเทกซัสดัลลัสมีเหงื่อเล็ก ๆ ในการพยายามที่พัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ที่สามารถตรวจสอบบุคคล ’ s ระดับกลูโคสผ่านเหงื่อบนผิวหนัง.

ทดสอบระดับน้ำตาลกับเหงื่อ
นักวิจัยได้ออกแบบ wearable, มีความยืดหยุ่น biosensor ที่สามารถตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปริมาณกลูโคสจากจำนวนมนุษย์เหงื่อเล็กน้อย.

ในการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้เผยแพร่ออนไลน์ในสมุดรายวันการเซนเซอร์และ Actuators B: สารเคมี, Dr. โกนีส์, ศาสตราจารย์ bioengineering Erik Jonsson วิศวกรรมและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์, และผู้เขียนร่วมของเธอแสดงให้เห็นความสามารถของ biosensor ที่พวกเขาออกแบบมาเพื่อตรวจหา และวัดปริมาณกลูโคสในเหงื่อของมนุษย์ได้.

ทีมงานได้เคยแสดงให้เห็นว่า เทคโนโลยีของพวกเขาสามารถตรวจพบ cortisol ในเหงื่อ.

แต่ สำหรับเบาหวานและผู้ที่มีความเสี่ยงโรคเบาหวาน, ตรวจสอบตนเองของระดับน้ำตาลในเลือด, หรือน้ำตาลในเลือด, เป็นส่วนสำคัญของการจัดการสภาพของพวกเขา.

“แทรคเกอร์ฟิตที่ตรวจสอบอัตราการเต้นหัวใจ และขั้นตอนที่นับเป็นที่นิยมมาก, แต่สวมใส่ได้, ไม่รุกราน biosensors จะเป็นประโยชน์มากสำหรับการจัดการโรค,” โกกล่าวว่า, H เซซิล. และศาสตราจารย์ไอดากรีในระบบชีววิทยาวิทยาศาสตร์.

จอภาพน้ำตาลในเลือดใช้งานบ้านทั่วไปการให้ผู้ใช้เพื่อขอรับตัวอย่างเลือดขนาดเล็ก, ด้วยพริกของนิ้วและบ่อยหลายครั้งต่อวัน. อย่างไรก็ตาม, จากดัลลัส UT สิ่งทอเซ็นเซอร์ตรวจพบกลูโคสในเหงื่อโดยรอบจำนวนเล็กน้อยบนคน ’ ผิว s.

“ในกลไกของเราเซนเซอร์, เราใช้ตัวเดียวกันและปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่จะรวมอยู่ในระดับน้ำตาลในเลือดแถบทดสอบ,” โกกล่าวว่า. “แต่ ในการออกแบบของเรา, เรามีบัญชีสำหรับปริมาณต่ำสุดของอุณหภูมิเหงื่อที่จะอยู่ในพื้นที่เช่นภายใต้อุปกรณ์ข้อมือหรือนาฬิกา, หรือภายใต้โปรแกรมปรับปรุง ที่อยู่ถัดจากผิว”

โกกล่าวว่า นักวิจัยที่ทำงานกับเหงื่อมักจะใช้กระบวนการที่เรียกว่าไอออน, ซึ่งส่งกระแสไฟฟ้าผ่านผิวหนังเพื่อสร้างเหงื่อเพียงพอสำหรับการทดลองตรวจวัด. อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากวิธีนี้สามารถทำให้ผื่นและรอยไหม้บนผิวหนัง, ทีมงานขอเป็นทางเลือกที่จะทำงานที่ มีขนาดเล็กของเหงื่อ.

การออกแบบการทำงานกับปริมาณเหงื่อน้อยกว่าไมโครลิตรเป็น, ซึ่งเป็นของเหลวที่จะใส่ในก้อนขนาดของผลึกเกลือเป็น จำนวนเงินประมาณ.

เทคโนโลยียังมีการตอบสนองแบบเรียลไทม์ในรูปแบบของการอ่านดิจิตอล.

โกและ bioengineering ปริญญาเอกนักศึกษา Rujuta Munje, ผู้เขียนนำบทความของสมุดรายวัน, รวมวัสดุปิดชั้นวางตามพอลิเมอร์สิ่งทอในกลูโคสเซนเซอร์และใช้ UT ดัลลัสห้องพักสะอาดสิ่งอำนวยความสะดวกสร้างองค์ประกอบทางอิเล็กทรอนิกส์. ต้นแบบเป็นขนาดเล็ก, มีความยืดหยุ่น, รูปราวแขวนอุปกรณ์เกี่ยวกับนิ้วยาว.

“เราใช้รู้จักคุณสมบัติของสิ่งทอ และสานในการออกแบบของเรา,” โกกล่าวว่า. “อะไรคือนวัตกรรมคือ วิธีเราจดทะเบียน และวางขั้วไฟฟ้าลงบนผ้านี้ในลักษณะที่ช่วยให้ไดรฟ์ข้อมูลขนาดเล็กมากเหงื่อแพร่กระจายผ่านพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ”

แถบทดสอบน้ำตาลในเลือดโดยทั่วไปประกอบด้วยโมเลกุลซึ่งในที่สุด ขยายสัญญาณได้จากปฏิกิริยาเคมีในแถบพอเพื่อลงทะเบียนทางอิเล็กทรอนิกส์บนอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจสอบ. แต่ ถ้าใช้ในอุปกรณ์ที่สวมใส่ติดกับผิวหนัง, โมเลกุลที่สามารถเกิดการระคายเคือง, โกกล่าวว่า, ซึ่งนำเสนอความท้าทาย.

เพื่อให้แน่ใจว่าจำนวนดังกล่าวเป็นเล็ก ๆ เหงื่อจะสร้างสัญญาณแรงพอ, โกและ Munje ปรับภูมิประเทศพื้นผิวของวัสดุสิ่งทอ.

“การปรับเปลี่ยนของเราทำให้วัสดุนี้ต่อโมเลกุลกลูโคส oxidase, ซึ่งขยายสัญญาณที่มีประสิทธิภาพ,” โกกล่าวว่า. “เราทำวิธีนี้เนื่องจากเรามีความคิดเกี่ยวกับการค้าเป็นไปได้ — การตรวจเหล่านี้, เราจำเป็นต้องมีกระบวนการผลิตที่ไม่ซับซ้อน”

โกและ Munje ยังมีความสามารถสำหรับข้อเท็จจริงที่เคมีของบุคคล ’ s เหงื่อการเปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน.

“กลูโคสเป็นโมเลกุลยุ่งยากในการตรวจสอบเนื่องจากปัจจัยอื่น ๆ ที่สามารถทำลายสัญญาณ,” โกกล่าวว่า. “ตัวอย่างเช่น, ค่า pH, หรือกรด, เหงื่อของคุณอาจต่างกันมากขึ้นอยู่กับสถานการณ์”

เธอสังเกตเห็นที่เมื่อบุคคลออกกำลังกาย หรืออยู่ภายใต้ความเครียด, ระดับของสารอื่น ๆ ในเหงื่อของพวกเขา, เช่น cortisol และกรดแลคติก, เปลี่ยนแปลงเช่นกัน, และเหล่านี้สามารถรบกวนการตรวจหากลูโคส.

“เราได้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีของเรา, เราแก้ปัญหาสำคัญ 3: ปริมาณต่ำสุดของอุณหภูมิเหงื่อ, การรบกวนจากสารอื่น ๆ และค่า pH ชิงช้า,” โกกล่าวว่า

โกและ Munje ทดสอบต้นแบบของพวกเขาโดยใช้ตัวอย่างของมนุษย์เหงื่อจากผู้บริจาค.

ในขณะที่ผู้บริโภคผลิตภัณฑ์อิง เทคโนโลยียังคงเป็นอยู่ห่างกันกี่ปี, แนวคิดที่ได้รับการพัฒนา ด้วยการค้าและการผลิตปรับขึ้นในใจ.

“จุดนี้, เรามีความคิดของเซนเซอร์นี้เป็นสิ่งที่คุณใช้สำหรับวัน และโยนออก, และเราเชื่อว่า มันได้ง่ายอาจจะรวมอยู่ในแพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่มีอยู่,” โกกล่าวว่า. “เรา ’ re ตื่นเต้นมากเกี่ยวกับศักยภาพในการให้สิทธิ์ใช้งานเทคโนโลยีนี้”

การวิจัยได้รับการสนับสนุน โดย H เซซิล. และไอดากรี endowed ดัลลัส UT.

นักวิจัย ที่ ดัลลัส UT และที่อื่น ๆ ได้ตรวจสอบว่า กลูโคสพบในของเหลวอื่น ๆ ในร่างกาย — เช่นปัสสาวะและน้ำตา — อาจใช้ในการติดตามระดับกลูโคส, เพิ่มเติม ไม่จำเป็นสำหรับเลือดรุกรานวาด. Google, ตัวอย่างเช่น, กำลังตรวจสอบคอนแทคเลนส์อัจฉริยะที่ออกแบบมาเพื่อวัดระดับกลูโคสในน้ำตา.

ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคประเมินที่ 29 ล้านคนในสหรัฐอเมริกามีโรคเบาหวาน และ 86 ล้านมี prediabetes.

แหล่งที่มา: มหาวิทยาลัยเทกซัสดัลลัส
เครดิตภาพ: มหาวิทยาลัยเทกซัสดัลลัส
สมุดรายวัน: เซนเซอร์และ Actuators B: สารเคมี
ฟันเดอร์: เซซิล H. และไอดากรี Endowed สามัคคีธรรม

บันทึก

บันทึก

ความคิดเห็นในเรื่องนี้