Biomolekulārais gredzens: sviedru sensors bez adatām

Adatas kļūst arvien mazāk populāras. Šaura valkājamā ierīce, kas nav lielāka par zīmoggredzenu, tagad analizē sviedros esošās molekulas un nosūta bioķīmisku organisma ainu uz tālruni.

UC San Diego Jacobs Engineering School pētnieku grupa izstrādājusi gredzenu, kas biomarķieru iegūšanai no ādas sviedriem izmanto osmotisku hidrogela paraugņemšanas moduli. Ierīce bez neviena adatas dūriena nosaka alkohola, glikozes, ketonu, laktāta, C vitamīna un urīnskābes līmeni. Rādījumi tiek nosūtīti uz viedtālruņa lietotni, sniedzot gandrīz reāllaika molekulāro kontekstu līdzās ierastajiem soļu skaitītājiem un sirdsdarbības diagrammām.

Atšķirība nav izmērā, bet gan signālos. Patērētājiem paredzētās valkājamās ierīces pašlaik galvenokārt apkopo biofiziskus datus, piemēram, par kustībām, temperatūru un sirds ritmu. Šis gredzens pievieno molekulāru dimensiju, nepārtraukti sekojot līdzi bioķīmiskajām izmaiņām, kas atklāj vielmaiņas stāvokli un uztura līdzsvaru. Hidrogela paraugņemšanas modulis ir pietiekami jutīgs, lai darbotos miera stāvoklī un miega laikā, tādēļ nav jāsporto līdz sviedriem, lai iegūtu nozīmīgus datus.

“Komerciālie gredzeni sniedz biofizisku informāciju, taču tiem trūkst molekulāro marķieru, kas ļautu gūt dziļāku ieskatu cilvēka veselībā,” saka UC San Diego pēcdoktorantūras pētnieks Tamogna Saha. Īss teikums, bet tā nozīme ir liela.

Klīniskajos testos gredzena glikozes un ketonu mērījumi labi sakrīt ar nepārtrauktās glikozes uzraudzības sistēmu (CGM) un komerciālo ketonu mērītāju asinīs rādījumiem. Kalibrācijas stabilitāte saglabājas aptuveni divus mēnešus, tādējādi mazinot nepieciešamību ierīci apkopt un padarot to mazāk uzkrītošu. Tas ir būtiski: jo mazāk pamanāma ir valkājamā ierīce, jo biežāk cilvēki to lieto ikdienā.

Cilvēkiem ar diabētu praktiskais ieguvums var būt acīmredzams. Nepārtraukta glikozes un ketonu līmeņa uzraudzība 12 stundu garumā atvieglo lēmumu pieņemšanu par insulīna devām un palīdz pamanīt vielmaiņas tendences, pirms tās saasinās. “Gredzens, kas reāllaikā reģistrē dinamiskus molekulārus datus, var palīdzēt pieņemt veselīgākus lēmumus par uzturu, dzīvesveidu un insulīna pārvaldību,” piebilst profesors Joseph Wang, kurš vada laboratoriju, kurā tapis šis risinājums.

Vēl priekšā ir vairāki soļi — ilgtermiņa pētījumi, regulatīvā izvērtēšana un ierastā lietotāja pieredzes slīpēšana, kas laboratorijas prototipu pārvērš par patērētājiem paredzētu produktu. Taču pati ideja jau ir pārliecinoša: maza, ērta ierīce, kas ieklausās ķermeņa ķīmijā un pārvērš to noderīgos ieskatos. Vai tu mainītu pirksta dūrienu pret gredzenu?