211service.com
Tatovering sporer natrium og glukose via en iPhone
Ved at bruge en nanosensor-tatovering og en modificeret iPhone kunne cyklister nøje overvåge natriumniveauer for at forhindre dehydrering, og anæmiske patienter kunne spore deres iltniveauer i blodet.
Telefon sensor: Dette modificerede iPhone-cover kan bruges til at registrere natriumniveauer via en nanosensor-tatovering.
Heather Clark , professor ved Institut for Farmaceutiske Videnskaber ved Northeastern University, leder et team, der arbejder på at gøre dette muligt. Holdet begynder med at injicere en opløsning indeholdende omhyggeligt udvalgte nanopartikler i huden. Dette efterlader ingen synlige mærker, men nanopartiklerne vil fluorescere, når de udsættes for et målmolekyle, såsom natrium eller glucose. En modificeret iPhone sporer derefter ændringer i niveauet af fluorescens, hvilket angiver mængden af natrium eller glukose til stede. Clark præsenterede dette arbejde på BioMethods Boston konference på Harvard Medical School i sidste uge.
Tatoveringerne blev oprindeligt designet som en vej uden om fingerprikken, som er standardteknikken til måling af glukoseniveauer hos personer med diabetes. Men Clark siger, at de kunne bruges til at spore mange ting udover glucose og natrium, hvilket tilbyder en enklere, mindre smertefuld og mere præcis måde for mange mennesker at spore mange vigtige biomarkører.
Jeg tror ikke, der er nogen tvivl om, at denne form for teknologi vil fange, siger Jim Burns, leder af lægemiddel- og biomedicinsk forskning og udvikling hos Genzyme .
Tatoveringen udviklet af Clarks team indeholder 120 nanometer brede polymer nanodråber bestående af et fluorescerende farvestof, specialiserede sensormolekyler designet til at binde til specifikke kemikalier og et ladningsneutraliserende molekyle.
Når de først er i huden, tiltrækker sensormolekylerne deres mål, fordi de har den modsatte ladning. Når målkemikaliet er optaget, tvinges sensoren til at frigive ioner for at opretholde en samlet neutral ladning, og dette ændrer tatoveringens fluorescens, når den rammes af lys. Jo flere målmolekyler der er i patientens krop, jo mere vil molekylerne binde sig til sensorerne, og jo mere ændrer fluorescensen sig.
Den originale læser var en stor kasselignende enhed. En af Clarks kandidatstuderende, Matt Dubach, forbedrede det ved at lave et modificeret iPhone-cover, der gør det muligt for enhver iPhone at læse tatoveringerne.
Sådan fungerer det: Et etui, der glider over iPhonen, indeholder et ni-volts batteri, et filter, der passer over iPhones kamera, og en række af tre LED'er, der producerer lys i den synlige del af spektret. Dette lys får tatoveringen til at fluorescere. En lysfiltrerende linse placeres derefter over iPhones kamera. Dette filtrerer lyset fra LED'erne, men ikke lyset fra tatoveringen. Enheden presses mod huden for at forhindre udvendig lys i at forstyrre.
Dubach og Clark håber på at skabe en iPhone-app, der nemt kan måle og registrere natriumniveauer. I øjeblikket tager iPhonen blot billeder af fluorescensen, som forskerne derefter eksporterer til en computer til analyse. De håber også at få læseren til at trække strøm fra selve iPhonen i stedet for fra et batteri.
Clark arbejder på at udvide sin teknologi fra glucose og natrium til at omfatte en bred vifte af potentielle mål. Lad os sige, at du har medicin med et meget snævert terapeutisk område, siger hun. I dag skal du prøve det [en dosis] og se, hvad der sker. Hun siger, at hendes nanosensorer derimod kunne lade folk overvåge niveauet af et givet lægemiddel i deres blod i realtid, hvilket giver mulighed for meget mere nøjagtig dosering.
Forskerne håber snart at være i stand til at måle opløste gasser, såsom nitrogen og ilt, i blodet som en måde at kontrollere respiration og lungefunktion. Jo flere ting de kan spore, jo flere applikationer vil dukke op, siger Clark.