Bir çip üzerindeki laboratuvar sağlık, mikrop ve kirleticileri izleyebilir
Tüberküloz veya akciğer kanseri olabileceğini gösteren proteinler gibi farklı biyobelirteçler için ter veya kanınızı sürekli olarak analiz eden bir cihaz kullandığınızı düşünün.
Rutgers mühendisleri, sağlığınızı izlemek ve tehlikeli bakterilere, virüslere ve kirletici maddelere maruz kalmak için el tipi veya giyilebilir cihazlarda kullanılabilen biyopensör teknolojisini - bir çip üzerinde laboratuar olarak biliniyor - icat etti.
Rutgers Üniversitesi-New Brunswick Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü'nde yardımcı doçent olan Mehdi Javanmard, “Bu kişiselleştirilmiş tıp veya kişiselleştirilmiş sağlık izleme bağlamında gerçekten önemlidir” dedi. "Teknolojimiz cips üzerindeki gerçek laboratuvarları mümkün kılıyor. Platformlardan bir USB flash sürücünün boyutunu veya örneğin bir Apple Watch'a veya bir Fitbit'e entegre edilebilen bir şeyden bahsediyoruz."
Bu buluşu açıklayan bir çalışma, geçtiğimiz günlerde Royal Society of Chemistry tarafından yayınlanan bir çip üzerinde Lab'in kapağında vurgulanmıştır.
Javanmard, çalışmanın üst düzey yazarı olarak, elektronik barkod mikropartiküllerini içeren, onları tanımlayan bir barkodu içeren teknolojinin, sağlık ve hastalık göstergelerini, bakterileri ve virüsleri, hava ve diğer kirletici maddeleri test etmek için kullanılabileceğini söyledi.
Son yıllarda, biyobelirteçler üzerinde yapılan araştırmalar - sağlık ve hastalıklar gibi protein ve DNA molekülleri gibi - insan hastalığının ardındaki moleküler mekanizmaların karmaşık doğasını ortaya çıkarmıştır. Çalışma, bu sayede vücut sıvılarını aynı anda birçok biyobelirteç için test etmenin önemini artırdı.
Mühendislik Fakültesi'nde çalışan Javanmard, "Bir biyomarker genellikle kalp hastalığı, kanser ve inflamatuar hastalık gibi çeşitli hastalık türlerinin heterojen doğası nedeniyle belirli bir hastalığı saptamak için yetersizdir." "Doğru bir teşhis ve çeşitli sağlık koşullarının doğru bir şekilde yönetilmesi için, aynı anda birden fazla biyobelirteçleri analiz edebilmeniz gerekir."
İyi bilinen biyobelirteçler, prostat bezi hücreleri tarafından üretilen bir prostat spesifik antijeni (PSA) içerir. Ulusal Kanser Enstitüsüne göre prostat kanserli erkeklerde sıklıkla PSA düzeyleri yüksektir. Diğer bir biyobelirteç olan insan koryonik gonadotropin (hCG) hormonu, ev gebelik test kitlerinde ölçülür.
Javanmard, hacimli optik enstrümanların biyobelirteçleri tespit etmek ve ölçmek için en gelişmiş teknolojidir, ancak taşınabilir bir cihaza takmak veya eklemek için çok büyükler.
Mikropartiküllerin elektronik tespiti, giyilebilir cihazlar için ihtiyaç duyulan ultra kompakt cihazlara izin verir. Rutgers araştırmacılarının barkod partikülleri tekniği ilk kez tamamen elektroniktir. Bu çalışma, biyosensörlerin giyilebilir bir bandın veya mikro çipin boyutuna küçülmesine izin verdiğini belirtti.
Teknoloji, biyobelirteçlerin tanımlanmasında yüzde 95'in üzerinde doğru ve ince ayar yapmak için yüzde 100 doğru olduğunu söyledi. Javanmard'ın ekibi ayrıca hastalığa neden olan bakteriler ve virüsler de dahil olmak üzere mikroorganizmaların taşınabilir tespiti üzerinde çalışıyor.
"Bir banyo veya ön kapı kapı tokmağı üzerinde nabız örneği analiz edebilir ve grip veya diğer virüs parçacıkları geniş bir dizi tespit edebilir küçük bir araç düşünün" dedi. "Bir restoranda bir salata sipariş etmeyi ve E. coli ya da Salmonella bakterileri için test ettiğinizi hayal edin."
Javanmard, bu tür bir aracın yaklaşık iki yıl içinde ticari olarak mevcut olabileceğini ve sağlık izleme ve teşhis araçlarının yaklaşık beş yıl içinde kullanılabileceğini söyledi.