حسگرهای عرق جدید در ایالات متحده، سلامت را با جوهر نانوذرات چاپ شده به صورت لحظه ای ردیابی می کنند

کلتک حسگرهای عرق پوشیدنی مجهز به نانوذرات ویژه ای را تولید می کند که یک نشانگر زیستی را با استفاده از چاپ جوهرافشان چاپ می کنند و امکان نظارت بر بدن انسان را به صورت لحظه ای و مانند قبل فراهم می کنند.

تیمی در بخش مهندسی پزشکی اندرو و پگی چرنگ در کلتک، مسیر جدیدی را به سوی آینده پزشکی: مراقبت های بهداشتی شخصی سازی شده باز کردند. آنها متوجه شدند که چگونه یک حسگر پوشیدنی تولید انبوه کنند که سطوح و داروهای مورد نظر را در بدن انسان ردیابی می کند.

بر اساس یک بیانیه مطبوعاتی اخیر، «نانوذرات انتخابی مولکولی قابل چاپ» بر نانوذرات مکعبی هسته-پوسته متکی هستند که شامل مولکولی هستند که محققان می خواهند آن را اندازه گیری کنند، مانند دارو یا ویتامین C.

آنها به طور مبتکرانه، به طور موثر شکل مولکول مورد نظر را چاپ می کنند، که سطوح نشانگر زیستی هدف را در داخل بدن انسان از طریق تبادل الکتریکی با عرق یا مایعات جذب می کند. 

مانیتورهای عرق چاپ شده به طور بالقوه یک گام اساسی در ارزیابی بدن در همه زمان ها، به صورت لحظه ای، در نتیجه بهبود درمان و حتی سفارشی کردن مراقبت های بهداشتی بر اساس نیازهای خاص فرد هستند.

چاپگر مانیتور عرق برای توده ها

وی گائو، استاد مهندسی پزشکی در کلتک، توضیح داد که یک رویکرد نوآورانه برای ردیابی متابولیت ها، داروها و حتی هورمون ها برای بسیاری از شرایط مزمن مفید خواهد بود.

تیم او ابتدا نانوذرات مکعبی هسته-پوسته را در محلولی تشکیل می دهد که مولکولی را که پزشکان یا بیماران می خواهند نظارت کنند، به دام می اندازد. سپس یک حلال آن را حذف می کند و یک اثر به جا می ماند که دقیقاً با مولکول مطابقت دارد.

گائو این سیستم را با آنتی بادی های مصنوعی مقایسه کرد که فقط اشکال مولکول های خاص را تشخیص می دهند.

محققان در مطالعه جدید خود در مجله Nature Materials، پلیمرها را با هسته نانوذره ای ساخته شده از هگزاسیانوفرات نیکل (NiHCF) ترکیب کردند. در بیانیه مطبوعاتی توضیح داده شده است: «این ماده هنگام تماس با عرق انسان یا سایر مایعات بدن، تحت ولتاژ الکتریکی اعمال شده می تواند اکسید یا احیا شود.»

به عبارت دیگر، مایعی مانند عرق، در این مورد، با این ماده در تماس است. در حفره‌هایی که با شکل مولکولی که به دنبال ردیابی آن هستند مطابقت دارد، یک سیگنال الکتریکی تولید می‌کند. هنگامی که مولکول مورد نظر این حفره ها را پر می کند، سیگنال الکتریکی ضعیف می شود و میزان آن در بدن را نشان می دهد.

گائو در بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: «این هسته بسیار مهم است. هسته هگزاسیانوفرات نیکل بسیار پایدار است، حتی در مایعات بیولوژیکی، و این حسگرها را برای اندازه گیری طولانی مدت ایده آل می کند.»

نظارت بر سلامت قابل تنظیم برای همه

محققان حتی نانوذراتی را چاپ کردند که به ویتامین C متصل می شوند، مانند نانوذراتی که به اسیدهای آمینه تریپتوفان و کراتینین، یک نشانگر زیستی مرتبط با عملکرد کلیه، متصل می شوند. آنها توانستند نانوذرات مختلف را در یک حسگر پوشیدنی که می توانستند به طور انبوه تولید کنند، ترکیب کنند.

در مطالعات انجام شده بر روی بیماران سرطانی در کالیفرنیا، آنها از راه دور مقدار داروهای سرطان را در بدن خود در هر زمان معین کنترل می کردند.

واو در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «این امر راه را به سوی هدف شخصی سازی دوز نه تنها برای سرطان، بلکه برای بسیاری از شرایط دیگر نیز نشان می دهد.»

«بسیاری از شرایط مزمن و نشانگرهای زیستی آنها وجود دارد که این حسگرها اکنون به ما این امکان را می دهند که به طور مداوم و غیرتهاجمی نظارت کنیم.»

درباره ویراستار

ماریا موکرینو اصالتاً اهل لس آنجلس است، ماریا موکرینو در بیزینس اینسایدر، ایرش اگزامینر، مجله روگ، موسسه چاکرونا برای داروهای گیاهی روانگردان و اکنون در اینترستینگ انجینیرینگ منتشر شده است.