Plāksteris ar mikroadatām varētu mērīt glikozes līmeni
Pētnieki ir mēģinājuši izstrādāt praktisku veidu, kā izmantot mikroadatas - sīkas adatas, kuru garums nepārsniedz 1 mm, - ikdienas medicīniskai uzraudzībai. Mikroadatas ir tik īsas, ka paliek ādā un nesaskaras ar neironiem, tas nozīmē, ka tās nerada sāpes. Tā vietā, lai ekstrahētu asinis, ar adatu palīdzību ievada šķidrumu ādā, kas satur lielāko daļu svarīgo biomarķieru, kurus meklē asins analīzēs. Pastāv vairāki mikroadatu veidi, taču līdz šim praktiskas ierīces izgatavošana, kas ātri analizē šķidrumu, ir izrādījusies neveiksmīga. Izstrādājot šo plāksteri, šī problēma ir novērsta, izstrādājot veidu, kā porainas mikroadatas apvienotas ar sensoriem uz papīra bāzes. Rezultāts ir lēts, vienreiz lietojams un tam nav nepieciešami papildu instrumenti.
Lai izveidotu plāksteri, pētnieki vispirms izveidoja mikroadatas, siltuma iedarbības laikā ielejot kausētu bioloģiski noārdāma polimēra un sāls maisījumu konusa formas dobumos. Tad viņi apgrieza veidni un adatas otrādi un uzlika virs papīra, šoreiz uz augšu, izdarot lielu spiedienu. Augsts spiediens piespieda maisījumu nonākt papīra porās, nostiprinot stiprinājumu un ļaujot caur adatām ievilktajam šķidrumam bez piepūles iekļūt papīrā. Pēc izņemšanas no formas adatas atdzesēja šķīdumā, kas izsūca visu sāli, atstājot aiz sevis tūkstošiem caurumu vai poru, no kurām šķidrums izplūst uz papīra. Sāls koncentrācija bija galvenais faktors, lai noteiktu, cik porainām vajadzētu būt mikroadatām. Lai pabeigtu plāksteri, pētnieki izmantoja abpusēju lenti, lai adatu masīva papīra pamatnē piestiprinātu glikozes papīra sensoru.
Komanda testēja plāksteri uz agarozes gela, kurā bija izšķīdināta glikoze. Šķidrums no želejas un no gela ieplūda porainās mikroadatās un no turienes papīrā un sensora slānī. Glikozes koncentrācija tika precīzi reģistrēta kā krāsas izmaiņas papīrā.
Plāksteri ir vienreizlietojami, bioloģiski noārdāmi, un to lietošanai nav nepieciešama medicīniska pieredze vai apmācība. Tie ir arī bioloģiski savietojami, kas nozīmē, ka nav problēmu, ja kāda no plākstera sastāvdaļā paliek uz ādas pēc plākstera noņemšanas.
Pētnieki norāda, ka prediabēta testēšana ir tikai viena šīs tehnoloģijas pielietošanas iespējām. Papīra sensors var mainīties atkarībā no biomarķiera, kuru vēlas uzraudzīt.
Nākamais solis būs pārbaudīt ierīces praktiskumu uz brīvprātīgiem dalībniekiem un izstrādāt konfigurācijas citu vielu uzraudzībai.
AVOTS: Lee H, Bonfante G, Sasaki Y, et al. Porous microneedles on a paper for screening test of prediabetes. MEDICAL DEVICES & SENSORS, 2020; 3 (4).