Οι φορητοί αισθητήρες μπορούν ήδη να παρακολουθούν μια ποικιλία σημαντικών χαρακτηριστικών υγείας. Αλλά εξακολουθούν να είναι πολύ λίγα όσον αφορά την ανίχνευση ορμονικών επιπέδων, ιδιαίτερα για τις γυναίκες. Μια νέα συσκευή που σχεδιάστηκε από ερευνητές στο Caltech, ωστόσο, είναι ειδικά προσαρμοσμένη για να μετρήσει μια από τις πιο ζωτικές και ισχυρές ορμόνες των γυναικών. Σύμφωνα με τη μελέτη της ομάδας, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο
Νανοτεχνολογία Φύσης
ο
νέο
ς φορητός αισθητήρας
του
ς μπορεί να ανιχνεύσει και να αξιολογήσει τα επίπεδα οιστραδιόλης των χρηστών αναλύοντας απλώς τα σταγονίδια ιδρώτα.
Η οιστραδιόλη, η πιο ισχυρή μορφή οιστρογόνου, είναι ένα κρίσιμο συστατικό για την υγεία των γυναικών. Όχι μόνο είναι απαραίτητο για τη ρύθμιση των αναπαραγωγικών κύκλων και της ωορρηξίας, αλλά τα επίπεδα αυτής της ορμόνης σχετίζονται άμεσα με θέματα που κυμαίνονται από την
κατάθλιψη
, την οστεοπόρωση, ακόμη και τις καρδιακές παθήσεις. Επί του παρόντος, η παρακολούθηση της οιστραδιόλης απαιτεί τη συλλογή δειγμάτων αίματος ή ούρων είτε στην κλινική είτε στο σπίτι. Αντίθετα, ο νέος αισθητήρας της Caltech, που δημιουργήθηκε από τον επίκουρο καθηγητή ιατρικής μηχανικής Wei Gao, χρειάζεται μόνο ελάχιστες ποσότητες ιδρώτα που συλλέγονται μέσω εξαιρετικά μικρών αυτόματων βαλβίδων μέσα στο μικρορευστο σύστημα του.
[Related: This organ-failure detector is thinner than a human hair.]
Η εξάρτηση του αισθητήρα στον ιδρώτα για τη μέτρηση της οιστραδιόλης δεν είναι μόνο εντυπωσιακή λόγω της μη επεμβατικής φύσης του. σύμφωνα με
Η ανακοίνωση του Caltech
η ορμόνη είναι περίπου 50 φορές λιγότερο συγκεντρωμένη στον ιδρώτα από ότι στο αίμα.
Το σύστημα παρακολούθησης του wearable χρησιμοποιεί απταμερή—κοντό, μονόκλωνο DNA ικανό να δεσμεύεται σε μόρια στόχους όπως τα
τεχν
ητά αντισώματα. Η ομάδα του Gao προσάρτησε πρώτα απταμερή σε μια επιφάνεια εμποτισμένη με νανοσωματίδια χρυσού τυπωμένα με inkjet. Στη συνέχεια, τα απταμερή θα μπορούσαν να συνδεθούν με στοχευμένα μόρια – σε αυτή την περίπτωση, την οιστραδιόλη. Μόλις συνδεθεί, το μόριο επανασυλλαμβάνεται από άλλα νανοσωματίδια χρυσού επικαλυμμένα με καρβίδιο του τιτανίου γνωστά ως “MXenes”. Το προκύπτον ηλεκτρικό σήμα μπορεί να μετρηθεί ασύρματα και να συσχετιστεί με τα επίπεδα οιστραδιόλης μέσω μιας απλής στη χρήση εφαρμογής smartphone.
Για να συλλέξει πραγματικά τα δείγματα ιδρώτα, ο αισθητήρας χρησιμοποιεί μικροσκοπικά κανάλια που ελέγχονται από αυτόματες βαλβίδες για να επιτρέπουν μόνο σταθερές ποσότητες υγρού στον αισθητήρα. Για να ληφθούν υπόψη οι διαφορές στη σύνθεση του ιδρώτα των ασθενών, η συσκευή βαθμονομεί επίσης με συνέπεια μέσω πληροφοριών που συλλέγονται για τα επίπεδα αλατιού, τη θερμοκρασία του δέρματος και το pH του ιδρώτα.
Ούτε αυτός είναι ο πρώτος αισθητήρας ιδρώτα του Γκάο — οι προηγούμενες παραλλαγές θα μπορούσαν επίσης να ανιχνεύσουν την ορμόνη του
στρες
κορτιζόλη, το COVID-19, καθώς και έναν βιοδείκτη που υποδηλώνει φλεγμονή.
«Οι άνθρωποι ρωτούν συχνά[ed] αν μπορούσα να φτιάξω τον ίδιο αισθητήρα ιδρώτα για τις γυναικείες ορμόνες, γιατί γνωρίζουμε πόσο αυτές οι ορμόνες επηρεάζουν την υγεία των γυναικών», είπε ο Γκάο μέσω της ανακοίνωσης του Caltech. Με περαιτέρω βελτιστοποίηση, ο νέος αισθητήρας οιστραδιόλης θα μπορούσε να βοηθήσει τους χρήστες που προσπαθούν να συλλάβουν παιδιά φυσικά ή in vitro, καθώς και όσους χρειάζονται θεραπείες ορμονικής υποκατάστασης. Σύμφωνα με τον Gao, η ομάδα σκοπεύει επίσης να επεκτείνει το φάσμα των γυναικείων ορμονών που μπορούν να ανιχνεύσουν, συμπεριλαμβανομένης μιας άλλης παραλλαγής που σχετίζεται με την ωορρηξία, της προγεστερόνης.
