Исследователи разработали самостоятельный патч микроигл для мониторинга целого ряда биомаркеров для здоровья, не привлекая кровь и не полагаясь на батареи или внешние устройства.
В тестировании подтверждения концепции с синтетической кожей исследователи продемонстрировали, что пятна могут собирать образцы биомаркера в течение периодов от 15 минут до 24 часов.
«Биомаркеры являются измеримыми индикаторами биологических процессов, которые могут помочь нам контролировать здоровье и диагностировать заболевания», – говорит Майкл Даниэле из Университета штата Северная Каролина, соответствующий автор статьи о работе.
«Подавляющее большинство традиционных тестирования биомаркеров основано на том, чтобы взять образцы крови. Помимо того, что они неприятны для большинства людей, образцы крови также ставят проблемы для медицинских работников и разработчиков технологий. Это потому, что кровь является сложной системой, и вам необходимо удалить тромбоциты, эритроциты и так далее, прежде чем вы сможете проверить соответствующую жидкость.
«В патче, который мы разработали, используются микроиглы для образца жидкости, которая окружает клетки в дермальных и эпидермальных слоях чуть ниже самого верхнего слоя клеток, которые составляют вашу кожу», – говорит Даниэле, который является профессором электротехники в штате Северная Каролина и в отделе биомедицинской инженерии в штате Северная Каролина и в Университете Северной Каролины на холме Чапел -Хилл.
«Это называется дермальной интерстициальной жидкостью (ISF), и он содержит почти все те же биомаркеры, обнаруженные в крови. Более того, ISF делает« более чистый »образец – его не нужно обрабатывать так, как кровь делает его, прежде чем вы сможете проверить его. По сути, он вычитывает процесс тестирования биомаркера.
В частности, Даниэле и его сотрудники сделали полностью пассивный патч микроигл, который не полагается ни на батареи, ни на внешние источники энергии для взять или хранить образцы ISF. Вот как это работает.
Патч состоит из четырех слоев: полимер «жилье», которое фактически является частью патча, которую вы можете увидеть; слой геля; слой бумаги; и сами микроиглы.
Микроиглы изготовлены из материала, который набухает, когда он касается ISF. ISF прокатится через микроигл – как воду через бумажное полотенце – до тех пор, пока оно не соприкасается с бумагой.
Когда бумага начинает поглощать ISF, жидкость вступает в контакт с гелем, который находится на другой стороне бумаги. Этот гель содержит высокую концентрацию глицерина. Дисбаланс глицерина между гелем и ISF создает осмотическое давление, которое протягивает больше ISF через бумагу, пока бумага не станет насыщенной.
«Бумага – это место, где хранится ISF», – говорит Даниэле. «Когда вы снимаете патч, вы снимаете бумажную полосу и анализируете образец».
Исследователи протестировали патч на двух моделях синтетической кожи.
«Это сработало хорошо», – говорит Даниэле. «Пластики собрали измеримые результаты всего за 15 минут и были способны хранить образцы биомаркера в течение не менее 24 часов».
Для проверки проверки концепции исследователи следили за кортизол– Это биомаркер для стресса, который колеблется в течение дня.
«Это означает, что это то, что люди могут захотеть контролировать несколько раз в день без необходимости неоднократно рисовать кровь», – говорит Даниэле. «И нет никаких причин, что патч не будет работать для многих биомаркеров, найденных в ISF».
Другим привлекательным аспектом участков является то, что они сделаны из относительно недорогих материалов, которые широко доступны.
«Самая высокая стоимость пятен будет производство Микронедлно мы думаем, что цена будет конкурентоспособной с затратами, связанными с тестированием крови, – говорит Даниэле. – Результат крови требует флаконов, игл и – обычно – флеботомист. Патч не требует ничего из этого ».
Исследователи уже начали тестирование человека с участками и разрабатывают электронные устройства для «чтения» бумажной полосы из патча микроигл.
«Мы уже разработали электронное устройство, которое может« читать »уровни кортизола из бумажной полосы и работаем над другим устройством, которое оценивает другой биомаркер», – говорит Даниэле.
«Сейчас мы ищем партнеров по отрасли на двух фронтах. Мы хотели бы поговорить с компаниями в диагностическом пространстве, чтобы изучить дополнительные приложения, и мы также хотели бы поговорить с потенциальными партнерами о масштабировании производства».
Бумага появляется в журнале Лаборатория на чипеПолем
Поддержка этой работы поступила от Центра продвинутых систем самообучения датчиков и технологий Национального фонда научного фонда, Государственного института подключенных датчиков NC, Инновационного фонда канцлера в штате Северная Каролина и полу-NBMC.
Даниэле является офицером и основателем Dermisense, Inc. (Cary, NC), которая коммерциализирует технологии на основе микроиглей.
2025-08-26 16:09:00
1756225360
#Патч #мониторирует #здоровье #без #привлечения #крови
По теме
