Naukowcy z szwajcarskiego instytutu EPFL stworzyli prototyp miniaturowego urządzenia do podskórnego badania krwi. Prototyp może natychmiast przesyłać dane pomiarów, za pomocą modułu radiowego, przez sieć komórkową do lekarza zajmującego się terapią pacjenta.
Projekt jest realizowany przez elektroników, lekarzy i biologów z instytutu EPFL, Istituto di Ricerca di Bellinzona, EMPA oraz ETHZ jako część szwajcarskiego programu Swiss Nano-Tera.
Personalne laboratorium
Prototyp implantu potrafi wykryć do pięciu protein oraz kwasów organicznych na raz oraz przesłać tę informację do komputera lekarza. Otwiera się możliwość szybkiego, małoinwazyjnego badani krwi. Lekarze będą w stanie monitorować stale pacjentów, głównie tych z chronicznymi chorobami czy poddawanych chemioterapii. Możliwość ta jest szczególnie ważne dla drugiej grupy, w wypadku której lekarz na podstawie wyników testu krwi szacuje tolerancje pacjenta na określone leczenie. Dzięki ciągłemu dostępowi do wyników lekarze będą mogli natychmiast reagować na negatywne zmiany. W przypadku chorób chronicznych, dzięki alarmom z implantu, istniałaby możliwość wykrycia negatywnych zmian nawet przed wystąpieniem symptomów choroby. Naukowcy uważają, że ich urządzenie spełni swoje funkcje wszędzie tam gdzie jest potrzeba monitorowania zmian patologicznych i tolerancji pacjenta na odpowiednie leczenie.
Jak to jest zrobione?
Urządzenie składa się z dwóch części:
- czujnika podskórnego
- zewnętrznej nakładki
Czujnik posiada 7 elektro-chemicznych i molekularnych sensorów oraz jest zasilany bezprzewodowo za pomocą nakładki. Po wykonaniu pomiaru informacje są przesyłane, na bezpiecznej częstotliwości, drogą radiową do nakładki. Całość ma długość 14 mm i jest umieszczana pod skórą pacjenta. Aby czujnik mógł wykrywać substancje tj. laktoza, glukoza lub ATP, powierzchnia sensorów jest pokryta odpowiednimi enzymami. Niestety enzymy mają ograniczony czas życia, więc czujnik trzeba będzie wymieniać co pewien czas. Na szczęście naukowcy projektowali sensory z myślą o tym, aby ten czas był jak najdłuższy. Obecnie czas użytkowania testowanych enzymów wynosi półtora miesiąca. Dodatkowo małe wymiary urządzenia zapewniają jego łatwą wymianę .
Zewnętrzna nakładka stanowi zaś źródło zasilania- bezprzewodowo dostarcza ok. 0,1 W mocy do czujnika. Dodatkowo z czujnika odbiera dane pomiarowe, które potem przekazuje za pomocą technologii Bluetooth (do telefonu, tabletu lub jakiegokolwiek urządzenia z którym da się ustanowić transmisje w tym standardzie). Nakładka jest zasilana bateryjnie, a dzięki temu że jest umieszczona na zewnątrz pacjenta, wymiana baterii nie stanowi problemu.
Kiedy Kowalski będzie mógł korzystać?
Przeprowadzono testy laboratoryjne na wykrywanie pięciu różnych substancji. Wyniki były tak samo dobre, jak przy użyciu tradycyjnych metod. Naukowcy mają nadzieję, że urządzenie wejdzie do użytku komercyjnego w ciągu następnych 4 lat.
Więcej informacji na poniższym filmie.
Źródła:
1.) http://actu.epfl.ch/news/under-the-skin-a-tiny-laboratory/
Interesujący artykuł. Dzięki za zamieszczenie takiej nowinki.
Monitorowanie stężeń w krwi pacjenta w czasie rzeczywistym byłoby bardzo przydatnym i komfortowym rozwiązaniem przy terapiach niektórymi lekami. Obecnie terapie monitorowaną prowadzi niewiele ośrodków w Polsce. Zaproponowane rozwiązanie byłoby znacznym ułatwieniem dla pacjentów i pomocą dla lekarzy przy podejmowaniu decyzji terapeutycznych.