Nuovo sensore potrebbe contribuire a trattare, il diabete di combattimento, altre malattie

Giugno 7, 2016 Admin Salute 0 3
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Università di ingegneri della Florida hanno progettato e versioni del sensore testato per applicazioni che vanno dal controllo dei livelli di glucosio diabetici via il respiro per rilevare possibili indicatori di cancro al seno nella saliva. Dicono che i primi risultati sono promettenti - soprattutto se si considera che il sensore possa essere prodotto in serie a buon mercato con la tecnologia già ampiamente usato per fare i chip nei telefoni cellulari e altri dispositivi.

"Questo utilizza nota tecnologia di produzione che è già là fuori", ha detto Fan Ren, un professore di ingegneria chimica e uno di un team di ingegneri che collaborano al progetto.




Il team ha pubblicato 15 articoli peer-reviewed su diverse versioni del sensore, più di recente nell'edizione di questo mese di IEEE Sensors Journal. In tale documento, i membri riferiscono di integrare il sensore in un sistema wireless in grado di rilevare il glucosio nel respiro esalato, poi trasmettere i risultati di operatori sanitari. Che rende il sensore uno dei diversi dispositivi non invasivi in ​​sviluppo per sostituire i kit dito cazzo ampiamente utilizzati dai diabetici.

I test con il sensore contraddicono le ipotesi di lunga data che il glucosio livelli del respiro sono troppo piccoli per una valutazione accurata, Ren ha detto. Questo perché il sensore utilizza un semiconduttore che amplifica i segnali minuto a livelli leggibili, ha detto.

"Invece di frugando le dita per ottenere il sangue, si può semplicemente respira dentro e misurare il glucosio nel condensato respiro", ha detto Ren.

Nel documento IEEE e altri lavori pubblicati, i ricercatori segnalano utilizzando il sensore per rilevare i livelli di pH o alcalinità nel respiro, una tecnica che potrebbe aiutare le persone che soffrono di asma meglio identificare e trattare gli attacchi di asma - così come calibrare la sensibilità del il sensore di glucosio. Gli ingegneri hanno usato altre versioni di sperimentare raccogliere indicatori di cancro al seno in saliva, e gli agenti patogeni in acqua e altre sostanze.

Come con lo standard barretta puntura, tipicamente già esistono prove per indicatori di pH, al seno o cancro, ma sono spesso ingombranti, costosi e che richiede tempo, Ren detto. Ad esempio, l'attuale tecnica per misurare pH in respiro di un paziente richiede al paziente di soffiare in un tubo per 20 minuti per raccogliere la condensa sufficiente per una misurazione.

A 100 micron, o 100 milionesimi di metro, il sensore UF è così piccola che l'umidità da un respiro è sufficiente per ottenere un pH o concentrazione di glucosio lettura - in meno di cinque secondi, Ren detto.

Ren ha detto che i sensori funzionano accoppiando diverse sostanze reattive con il nitruro di gallio semiconduttore comunemente usato negli amplificatori in telefoni cellulari, apparecchiature di trasmissione rete elettrica e altre applicazioni.

Se per il cancro, la sostanza è un anticorpo che è sensibile a certe proteine ​​identificate come indicativi di cancro. Se l'obiettivo è il glucosio, le molecole reattive sono composti di zinco nanotubi di ossido che si legano con gli enzimi glucosio.

Una volta che la reazione avviene, "la carica dei dispositivi a semiconduttore modifiche, e si può rilevare che il cambiamento", ha detto Ren.

Mentre il sensore non è così acutamente sensibile come quelle che si basano sulle nanotecnologie, le tecniche di produzione sono già ampiamente disponibili, Ren detto. Il costo è appena 20 centesimi per chip, ma aumenta notevolmente quando combinato con le applicazioni di trasmettere le informazioni in modalità wireless al computer o telefoni cellulari. L'intero pacchetto wireless-chip potrebbe costare circa $ 40, ha detto, anche se tale costo potrebbe essere tagliato a metà con la produzione di massa.

Il team ha brevettato o è in procinto di brevettare alcuni elementi della tecnologia, e diverse aziende hanno espresso interesse nel perseguire la ricerca, ha detto Ren.

"Questo è un importante sviluppo nel campo dei sensori biomedicali e una vera svolta", ha detto Michael Shur, professore di elettronica dello stato solido del Rensselaer Polytechnic Institute. "Professori Fan Ren e Steve Pearton hanno contributi pionieristici ai materiali e studi dei dispositivi di nitruri, e ora il loro lavoro ha portato allo sviluppo di sensori che possono migliorare la qualità della vita di milioni di pazienti."

Altri docenti del team di ricerca sono Steve Pearton, un illustre professore di scienza dei materiali e ingegneria; Tanmay Lele, un assistente professore di ingegneria chimica; Jenshan Lin, professore di ingegneria elettrica e informatica e Wenhsing Wu, docente di ingegneria elettrica e informatica. Numerosi studenti laureati in diversi dipartimenti hanno contribuito.

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