Новият сензор за пот използва дупки с форма на молекула, за да открие повече метаболити

Сподели

Въпреки че вече има редица носени от кожата сензори, които идентифицират метаболитите в потта, технологията е ограничена в това, което може да открие, плюс сензорите често не могат да се използват повторно. Нов, обаче, използва “молекулярно отпечатан полимер”, за да бъде много по-полезен.

Експерименталното устройство е разработено от екип в Калифорнийския технологичен институт (Caltech), ръководен от ас. Проф. Уей Гао.

Преди това Гао и неговият екип са създали сензори с вградени ензими или антитела, които реагират със специфични метаболит химикали в потта на потребителя. Наред с други неща, необичайно високи или ниски нива на някои такива химикали могат да показват специфични заболявания, които изискват лечение. За съжаление обаче ензимите могат да открият само относително малък брой метаболити. Антителата бяха малко по-гъвкави, но можеха да се използват само веднъж.

Търсейки алтернатива с по-добри резултати, изследователите проектираха сензор, който включва полимерен филм, който генерира електрически ток, когато влезе в контакт с потта. Важно е, че образуването на слой между този филм и кожата е a второ полимер, който е молекулярно отпечатан.

Процесът на отпечатване включва вграждане на молекули на целевия метаболит в полимера, докато той все още е в течно състояние, което позволява на полимера да се настрои до консистенция, подобна на гума, след което се използва химичен процес за отстраняване на молекулите от него. Резултатът е полимерен лист, съдържащ малки формовани отвори, които са с точния размер и форма на молекулите.

Когато потта влезе в контакт с този полимер – ако в потта присъства малко или никакъв метаболит – течността протича през предимно отворените дупки, създавайки силен електрически ток, когато достигне другия полимер отдолу. Въпреки това, ако високите нива на метаболита са налични в потта, молекулите ще запушат много от дупките. Това означава, че няма да може да премине толкова много пот, така че ще се получи по-слаб ток.

Следователно, чрез наблюдение на електрическия сигнал, произведен от сензора, е възможно да се измери концентрацията на целевия метаболит в потта на потребителя – а концентрациите в потта обикновено съответстват на тези в кръвния поток. Прилагането на слаб електрически ток впоследствие унищожава молекулите, които блокират дупките, което позволява повторното използване на сензора.

Сензорът стимулира производството на пот с помощта на два електрода (големите извити секции)

Калтек

Сензорът първоначално прилага малък собствен ток към кожата, за да стимулира производството на пот. Тъй като неговият микрофлуиден дизайн изисква само малко количество пот, обаче, токът е много слаб и според съобщенията не е неудобен за потребителя. Той вече е тестван върху доброволци в лаборатория и скоро трябва да бъде обект на по-големи клинични изпитвания.

„Този ​​подход ни позволява да открием куп нови важни хранителни вещества и метаболити. Можем да наблюдаваме кога ядем и да наблюдаваме промените в нивата на хранителните вещества“, каза Гао. “Той не само следи хранителните вещества, но и хормоните и лекарствата. Може да осигури непрекъснат мониторинг за много здравословни състояния.”

Статия за изследването беше публикувана наскоро в списанието Природно биомедицинско инженерство.

източник: Калтек



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели