Новый датчик эффективно обнаруживает холестерин и глюкозу в коже

Ключевые моменты:

• Эластичный датчик на основе гидрогеля предлагает неинвазивный метод обнаружения ключевых биомаркеров, таких как холестерин, лактат и глюкоза, непосредственно из кожи.
• Устраняя необходимость в инвазивных анализах крови, этот датчик значительно улучшает ведение хронических заболеваний и дистанционный мониторинг пациента.
• Недавние исследования показывают сильную корреляцию между биомаркерами на коже и кровью, что указывает на потенциал этого датчика заменить традиционные анализы крови.
• Ожидается, что интеграция этого датчика с носимыми устройствами будет стимулировать рост рынка медицинских носимых устройств, который, по прогнозам, достигнет 427 миллиардов долларов к 2032 году.

С какими трудностями сталкиваются медицинские датчики при мониторинге уровня глюкозы и холестерина, как работает технология этого нового датчика для обнаружения биомаркеров на сухой коже и как интеграция этого датчика с носимыми устройствами может повлиять на будущее мониторинга здоровья и медицинской диагностики?

Мониторинг медицинских маркеров: преодоление трудностей

Поскольку человеческое тело состоит из множества различных типов тканей, мониторинг конкретных медицинских маркеров, таких как глюкоза и холестерин, сопряжен с рядом трудностей. Например, когда речь идет о мониторинге уровня глюкозы, наиболее точным методом является использование инвазивных датчиков, которые напрямую контролируют уровень глюкозы в крови, но это также создает риск инфицирования и вторичной бактериальной инфекции. Необходимость прокалывать кожу также приводит к кровотечению, так как кровеносные сосуды разрываются, а это в дальнейшем может привести к образованию тромбов. Таким образом, инженеры сосредоточились на использовании неинвазивных методов, которые используют преимущества света и то, как он взаимодействует с тканями.

Однако неинвазивные методы мониторинга уровня глюкозы и холестерина также имеют ряд проблем. В случае мониторинга уровня глюкозы свет может использоваться только на поверхности кожи, а это значит, что жировая ткань ухудшает точность считывания уровня глюкозы. В случае холестерина прямой контроль уровня в крови также проблематичен, так как кровь необходимо набирать в пробирку. Необходимость большого объема выборки приводит к инвазивности, а потребность в лабораторных условиях для анализа результатов приводит к длительной задержке. Инженерам удалось найти некоторые обходные пути, но проблемы, связанные с мониторингом таких медицинских маркеров, по-прежнему ставят перед инженерами ряд трудностей.

Проблемы неинвазивного мониторинга уровня глюкозы и холестерина

Важность мониторинга уровня глюкозы и холестерина нельзя переоценить, зная их связь с хроническими заболеваниями. Таким образом, чтобы убедиться, что медицинские работники могут следить за такими маркерами требуется частое тестирование. Тем не менее, использование традиционных анализов крови создает две основные проблемы: инвазивность и дискомфорт. Использование игл для извлечения образцов крови не только вызывает временную боль, но и вносит риск инфицирования и повышенную тревожность у пациентов. На этом проблемы не заканчиваются, поскольку современные неинвазивные датчики не вполне надежны. Во-первых, играют роль факторы окружающей среды, такие как температура и влажность. Они могут повлиять на работу датчиков, что приведет к неточным показаниям. Кроме того, уникальные характеристики кожи каждого человека также создают проблемы для датчиков: пигментация, морщины и волосяной покров влияют на работу датчика. Что еще хуже, существующие технологии также испытывают трудности с обнаружением низких уровней биомаркеров. Это означает, что датчики могут не обнаруживать изменения уровня глюкозы и холестерина, что приводит к неправильным диагнозам. В целом, современные методы тестирования не только неприятны, но и ненадежны и ограничены в своей способности обнаруживать тонкие изменения в биомаркерах.

Будущее мониторинга здоровья: новая эра комфорта и точности

Разработка эластичного датчика на основе гидрогеля, который может определять уровень холестерина, лактата и глюкозы в коже, знаменует собой значительный прогресс в технологиях здравоохранения. Этот неинвазивный метод, разработанный исследователями из Национального университета Сингапура и A*Star, может значительно облегчить лечение хронических заболеваний и дистанционный мониторинг пациентов за счет устранения необходимости в инвазивных анализах крови. Способность датчика обнаруживать биомаркеры на сухой коже повышает комфорт и точность, адаптируясь к естественной эластичности кожи и эластичности датчика.

Способность обнаруживать биомаркеры непосредственно из кожи крайне важна для улучшения лечения хронических заболеваний, таких как диабет и сердечно-сосудистые заболевания. Как было подчеркнуто в недавних исследованиях, непрерывный мониторинг с помощью неинвазивных датчиков снижает дискомфорт пациента и повышает долгосрочную приверженность протоколам мониторинга, особенно при состояниях, требующих частого тестирования. В сенсорной технологии используются гидрогели, растворяющие и диффундирующие твердотельные эпидермальные биомаркеры, которые затем подвергаются электрохимическим реакциям, катализируемым ферментами. Клинические исследования показали сильную корреляцию между биомаркерами на коже и биомаркерами в образцах крови, что указывает на потенциал датчика в качестве альтернативы анализам крови для мониторинга хронических заболеваний, таких как диабет и сердечно-сосудистые заболевания.

Инновационное использование гидрогелей для мониторинга биомаркеров в режиме реального времени

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) и компании A*STAR продемонстрировали, как гидрогели могут значительно повлиять на простоту мониторинга пациентов. Согласно исследованию, эта технология улучшает отслеживание биомаркеров, таких как холестерин и лактат, в режиме реального времени, еще больше снижая зависимость от традиционных методов забора крови. Беспроводная передача данных обеспечивает немедленную обратную связь, что жизненно важно для своевременного медицинского вмешательства, особенно в удаленных медицинских учреждениях.

Способность датчика обнаруживать уровни холестерина, лактата и глюкозы на коже также имеет значение для мониторинга гестационного диабета у беременных женщин, предлагая удобный и точный метод отслеживания уровня сахара в режиме реального времени в домашних условиях. Потенциал датчика для замены регулярных тестов на укол пальца для мониторинга диабета может улучшить качество обслуживания пациентов и соблюдение протоколов мониторинга. Кроме того, возможности датчика распространяются на мониторинг здоровья сердца, а текущие исследования устанавливают клинические корреляции между биомаркерами и здоровьем сердца.

Источник: https://www.electropages.com/blog/2024/09/new-sensor-can-detect-cholesterol-and-glucose-from-skin