Naučnici sa tehnološkog univerziteta Naniang u Singapuru (NTU Singapur) razvili su flaster ili flaster koji meri telesne biomarkere koji mogu ukazivati na zdravlje ili bolest kroz znoj, otvarajući put novom neinvazivnom i efikasnom načinu za pacijente da prate svoje zdravlje. .
Ljudski znoj sadrži biomarkere kao što su glukoza, laktat i urea koji ukazuju na različita zdravstvena stanja i mogu se sakupljati na neinvazivan i bezbolan način, što ga čini idealnim za svakodnevno praćenje, rekao je tim istraživača NTU sa Fakulteta za elektrotehniku i elektroniku. (EEE).
Pacijenti sa dijabetesom obično koriste invazivni test uboda prsta za samokontrolu nivoa glukoze u krvi. Pacijenti moraju da ubodu prste da bi sakupili malu kap krvi na traku pre nego što je ubace u prenosivi merač glukoze radi očitavanja. Alternativa su uređaji za praćenje zasnovani na senzorima, koji su skupi i kruti i moraju biti pričvršćeni za kožu pacijenta tokom dužeg perioda.
Inkapsulacijom mikrolasera u kapljice tečnog kristala i ugradnjom tečnosti u meki hidrogel film, NTU tim je stvorio kompaktan i fleksibilan senzorski uređaj zasnovan na svetlosti – poput gipsa koji može da pruži veoma precizna očitavanja biomarkera u roku od nekoliko minuta.
Docent Naniang Chen Iu-Cheng na Školi EEE i direktor Centra za biouređaje i bioinformatiku na NTU rekao je: „Naša inovacija predstavlja neinvazivan, brz i efikasan način da pacijenti sa dijabetesom prate svoje zdravlje. Kombinacijom mikrolasera sa mekim hidrogelnim filmom, pokazali smo izvodljivost lasera koji se može nositi da pruži prijatnije iskustvo praćenja zdravlja pacijenata.“
Istraživački tim NTU-a rekao je da njihova inovacija podržava zdravstvenu zaštitu u Singapuru i širom sveta, gde dijabetes raste. U Singapuru, preko 400.000 Singapuraca živi sa bolešću, a predviđa se da će broj premašiti milion do 2050. godine.
Inovacija, objavljena u časopisu Analitička hemija, usklađena je sa istraživačkim stubom Univerziteta NTU 2025, petogodišnjim strateškim planom koji ima za cilj da iskoristi inovativna istraživanja u korist društva i zdravlja stanovništva.
NTU tim je napravio svoj gipsani uređaj ugrađivanjem mikrolasera u kapljice tečnih kristala. Mikrolaseri su prilagođeni da pokupe tri različita tipa biomarkera (laktat, glukoza, urea). Tačka tečnog kristala različite boje na gipsu razlikuje svaki biomarker.
Kada znoj stupi u interakciju sa gipsom, količina svetlosti koju emituju mikrolaseri varira u zavisnosti od koncentracije prisutnih biomarkera. Da bi očitali nivoe biomarkera, korisnici sijaju izvor svetlosti na gips, a svetlost koja se emituje iz mikrolaserskih senzora se analizira i prevodi pomoću mobilne aplikacije.
U eksperimentima uživo, gips je uspešno uhvatio male fluktuacije nivoa glukoze, laktata i uree u znoju do 0,001 milimetar (mm), što je 100 puta bolje od trenutne slične tehnologije.
NTU tim veruje da je njihova inovacija prvi prijavljeni uređaj za sensing koji se može nositi koji je sposoban da meri više biomarkera u znoju sa ultra visokom osetljivošću i dinamičkim opsegom. Osetljivost omogućava praćenje dinamičkog opsega (od niskog do visokog) nivoa biomarkera, koji pružaju sveobuhvatne informacije o zdravlju pacijenata, kaže tim.
Prvi autor studije, NTU Ph.D. Kandidat Nie Ningiuan, rekao je: „Naš uređaj je sposoban da detektuje i visok i nizak opseg nivoa biomarkera. Ovo je posebno korisno za dijabetičare jer se trenutni slični uređaji za praćenje zdravlja fokusiraju na praćenje samo visokog nivoa glukoze, ali ne i abnormalnog ili niskog nivoa glukoze nivoa, što može ukazivati na druge zdravstvene komplikacije.
Komentarišući kao nezavisni stručnjak, dr Lin Chun-Hsien, MD, lekar Nacionalne tajvanske univerzitetske bolnice, Tajvan, rekao je: „Pacijenti sa dijabetesom moraju često da prate nivo glukoze u krvi radi svoje bezbednosti, na primer, da bi izbegli hipoglikemiju, što je stanje u kome nivo šećera u krvi pada prenisko. Kao endokrinolog, često nailazim na pacijente koji se plaše bola i krvarenja kada koriste test uboda prsta.“
„Nadam se da ovaj laserski neinvazivni nosivi uređaj koji je razvio tim NTU Singapura može pružiti pogodniji i efikasniji način za praćenje glukoze u krvi pacijenata. Njegova sposobnost da meri druge biomarkere je takođe dodatni bonus, koji će ponuditi više zdravstvenih podataka u korist i pacijenata i lekara.“
Za svoje sledeće korake, istraživački tim planira da fino podesi mikrolaserske senzore kako bi otkrio širi spektar supstanci, uključujući lekove i druge hemikalije koje se nalaze u znoju.
