211service.com
Påvisning af astmairriterende stoffer
Forskere ved Georgia Tech Research Institute (GTRI) i Atlanta har udviklet et bærbart sensorsystem til at overvåge luftkvaliteten for mennesker, der lider af astma. Enheden er en kombination af sensorer, der måler niveauet af kemikalier i luften, der menes at forårsage astmaanfald, såsom ozon, flygtige organiske forbindelser og formaldehyd. Den er let og lille nok til at passe ind i en patients lomme, så eksponeringsniveauer kan overvåges kontinuerligt.
Opdagelse af irriterende stoffer: Mark Jones (ovenfor) er den ledende ingeniør for udviklingen af et sensorsystem (nedenfor), der måler fem typer kemikalier, der vides at forårsage astmaanfald. Enheden, der er omtrent på størrelse med en stor mobiltelefon, vil blive brugt til løbende at overvåge en persons eksponeringsniveauer for at finde årsagen til angreb.
Den eneste måde, vi kommer til at forstå, hvordan miljøfaktorer påvirker astma, er, hvis vi kan måle en persons eksponeringer på daglig basis, siger Charlene Bayer, lederen af Environmental Exposures and Analysis Group hos GTRI og sensorsystemets ledende efterforsker. For at gøre det har vi brug for en enhed som denne, der kan rumme adskillige sensorer i en lille, bærbar pakke.
Det anslås, at 20 millioner amerikanere lider af astma, ifølge Nationale Sundhedsinstitutter (NIH), og at identificere udløserne af et angreb er i øjeblikket et gættespil. Der er nogle få enheder på markedet, der måler et eller to kemikalier, men de er stationære og på størrelse med en stationær computer, siger Mark Jones, administrerende direktør for Case-teknologier og den ledende ingeniør, der udvikler sensorsystemet.
I øjeblikket er den eneste måde at kontrollere et astmaanfald på med medicin eller udløse undgåelse. I 2007 var de samlede sundhedsomkostninger ved astma i USA cirka 19,7 milliarder dollars, ifølge NIH.
Forskning har vist, at hvis du kan reducere udløsningen af et astmaanfald, vil du reducere virkningen af sygdommen, siger Mark Millard, direktøren for Baylor Martha Foster Lungeplejecenter på Baylor University Medical Center i Dallas, TX. Det nye sensorsystem, siger han, forsøger virkelig at besvare spørgsmålet: Hvad er triggerne for mennesker med astma?
Enheden er omtrent på størrelse med en mobiltelefon og indeholder i alt fem sensorer, der måler forskellige mulige astma-triggere: ozon, nitrogendioxid, formaldehyd, kuldioxid og totalt flygtige organiske forbindelser – brygget af kemikalier, der udsendes som gasser fra produkter som maling, rengøringsmidler og byggematerialer. Enheden inkluderer også temperatur- og fugtighedssensorer og et ur, for at sætte et tidsstempel på målingerne. Forskerne brugte sensorer, der allerede var på markedet, og holdt enheden lille ved at udstyre sensorerne på et tosidet printkort.
Etablering af en tidslinje er vigtig for senfasereaktioner, siger Millard, da reaktioner på forbindelser som formaldehyd kan ske fire til seks timer efter, at en patient er udsat. Nu kan vi se på dataene og vide, at en patient blev udsat for mange af disse forbindelser, og det kunne være udløseren.
For at måle luftkvaliteten suger en lille motor i apparatet luft ind gennem en indsugningsslange. Inden luften passerer over sensorerne, støder den på et lille filter, der fjerner partikler, såsom støv og pollen. Filterets masse måles før og efter en prøveudtagningsperiode for at bestemme den samlede mængde partikler. Luften fordeles derefter jævnt over sensorerne.
Det tager cirka 30 sekunder for luften at passere gennem enheden og dataene, der skal lagres, og derefter går den i dvale i endnu et minut. På en time tager det cirka 50 eller 60 prøver, siger Jones.
Enheden kan bæres i op til 24 timer, før partikelfilteret skal udskiftes, og hukommelsen på enheden er fuld. Dataene kan downloades fra sensorsystemet til en computer.
Millard siger, at enheden er unik og innovativ, men at han gerne vil se dens muligheder udvidet til at måle tobaksrøg. Han vil også gerne være i stand til at adskille partikelmålingerne, så de kan måles i realtid - en opgradering, som Bayer siger, vil blive introduceret, når enheden er kommercialiseret. Bayer vil også gerne have mere specifikke aflæsninger af de forskellige flygtige organiske forbindelser.
Vi vil gerne nå det punkt, hvor vi kan poppe visse sensorer ind og ud, så en patient kan målrette dem mod deres særlige behov, siger Bayer. Astma er en meget kompliceret sygdom, og der er en række forskellige luftbårne eksponeringer, som kan forværre et astmaanfald. Denne teknologi vil give os mulighed for at finde kilden til eksacerbation og forstå sundhedsvirkningerne, siger hun.
Forskerne ved GTRI er i øjeblikket i forhandlinger med et ikke offentliggjort firma om at kommercialisere enheden, siger Bayer. De første målbrugere vil være astmapatienter, men enheden vil være åben for brug af andre, der ønsker at studere miljøeksponeringer.