Caltech-forskare har utvecklat en bärbar, icke-invasiv sensor som
Inflammation är associerad med ett antal psykiska och fysiska störningar, inklusive kranskärlssjukdom, stroke och kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL).
Akut inflammatorisk respons - naturligkroppens sätt att bekämpa infektioner och främja läkning. Men långvarig eller kronisk inflammation kan leda till permanent vävnadsskada. Att snabbt och enkelt hitta inflammation underlättar behandlingen. Att mäta blodnivåer av C-reaktivt protein (CRP) används ofta som en biomarkör för inflammation. Blodprovning kräver dock sofistikerad laboratorieutrustning och personal.
Nu forskare från KalifornienInstitute of Technology vid Caltech har utvecklat en ny bärbar sensor som heter InflaStat som trådlöst och icke-invasivt övervakar inflammation genom att mäta CRP-nivåer i en persons svett.
CRP är svårare att upptäcka än andra molekyler.Det finns i blodet i mycket lägre koncentrationer än andra biomarkörer, och dess molekyler är mycket större. Detta gör att det är svårare att släppa ut dem från blodomloppet till svett. Utvecklarna lyckades dock övervinna detta.
InflaStat-sensorn innehåller små "porer" medantikroppar som binder till CRP, och speciella redoxmolekyler som under vissa förhållanden kan generera en liten elektrisk ström. Sensorstrukturen inkluderar guldnanopartiklar, som var och en bär en separat uppsättning antikroppar som detekterar CRP.
När CRP-molekyler från en användares svett kommer inpå sensorn fäster de till både detektorantikropparna och antikropparna i grafenporerna. De utlöser redoxmolekyler för att generera en elektrisk ström, som läses av elektroniska komponenter anslutna till sensorn.
Eftersom varje guldnanopartikel innehåller många antikroppar mot detektorerna förstärks även en mycket svag signal från SRB avsevärt.
Forskare testade InflaStat påfriska deltagare, patienter med KOL och försökspersoner som hade återhämtat sig från covid-19. Det visar sig att det inte bara är lätt att bära, det överför också information om inflammatoriska biomarkörer icke-invasivt och trådlöst. Datan visades i användarens smartphoneapplikation i realtid. Som väntat var CRP-nivåerna hos KOL-patienter och covid-19-överlevande signifikant högre än hos friska deltagare. Forskarna fann också att sensorn exakt detekterade nivåer av CRP i svett, vilket korrelerade med nivåerna av molekylen i blodet.
Studien publicerades i tidskriften Nature Biomedical Engineering.
Läs mer:
Se 100 blixtar som träffar marken och vattnet under ett åskväder i Turkiet
En artefakt som liknar en fallos hittades i Mongoliet: den är cirka 42 000 år gammal
Hittade det högsta trädet i Asien: visa hur det ser ut