Podijeli na PinterestFoto: Profusa, Inc.
Novi senzor koji otkriva razinu kisika u krvi daje tačno očitanje više od četiri godine nakon što je ugrađeno u čovjekovo tijelo.
Rezultati predstavljaju značajan korak naprijed u razvoju tehnika precizne medicine koji obećavaju pomoć medicini prilagoditi potrebama pojedinca.
"Biosenzor" – nazvan Lumee kisikovom platformom – prevladava "odgovor stranog tijela", problem koji muči druge senzore koji se mogu implantirati. To je slučaj kad vlastiti imunološki sustav tijela napada implantate, uzrokujući formiranje tvrde kapsule kolagena oko njih i upalu koja ih čini beskorisnima nakon nekoliko dana.
"Nazovimo svoje senzore koji integriraju tkiva," rekao je Natalie Wisniewski, dr. Sc, glavni direktor tehnologije Profusa, tvrtka odgovorna za razvoj senzora. "Senzori su mekani i nalik tkivu. Oni su vrlo porozni, pa je tkivo sposobno da raste u i kroz čitav senzor, umjesto da senzor bude izoliran [jer je uložen u kolagen], poput uobičajenog senzora. "
Kako se sakriti od imunološkog sustava
Način na koji djeluje: Biosenzor se implantira u kožu samo 8 milimetara ispod njene površine.
Uređaj je zasijan molekulom koja svijetli u prisutnosti kisika. Na svjetlu se pojavi flaster nošen na koži iznad senzora. Otkrivena razina kisika tada se daje putem čitača pričvršćenog žicom na zakrpu.
Istraživači su testirali senzor nakon 4 1/2 godine kod jednog sudionika. Nisu otkrili smanjenje sposobnosti senzora da daje precizno očitanje razine kisika u krvi.
Rezultati su predstavljeni danas na 255. nacionalni sastanak i izložbu Američkog kemijskog društva.
Dakle, što razlikuje biosenzor Profusa? Prema Wisniewskom, njegov uspjeh leži u njegovoj strukturi.
Biosenzor je dizajniran s obzirom na prostor, iako je veličine samo 5 milimetara na 50 mikrona: To je 60 posto porozan „prazan“ prostor. Ovaj porozni prostor strukturiran je tako da materijal može teći kroz njega. Također je izrađen od fleksibilnog materijala koji bolje oponaša ljudsko tkivo.
To je izrazita suprotnost drugim komercijalno dostupnim senzorima, kaže Wisniewski. Pričini se da su izrađeni od plastike ili metala i kruti su, jasno ih označavajući imunološki sustav tijela kao strane, a samim tim i meta imunološkog sustava. Kao rezultat toga, oni se brzo uklapaju u kolagen i prigušuju svoje sposobnosti.
'Sveti gral' za biosenzore?
Biosenzori nisu ništa novo. Ako vi ili netko koga poznajete ima dijabetes, vjerojatno ste vrlo dobro upoznati sa senzorima glukoze koji korisniku daju sliku njihove razine šećera u krvi.
Prvi senzor glukoze koji se može implantirati odobren je za upotrebu u Sjedinjenim Državama FreeStyle Libre Flash sustav za nadzor glukoze, Može se nositi do 10 dana. Iako senzori poput ovog nude korisniku kontinuiranije praćenje razine glukoze u krvi u odnosu na test prstom, još uvijek su vrlo ograničeni tim 10-dnevnim rokom trajanja.
„Sveti je gral dobiti stvarni uređaj koji se može implantirati i raditi dulje vrijeme“, rekao je Mark Schoenfisch, dr. Sc, profesor kemije na Sveučilištu Sjeverna Karolina u Chapel Hillu.
Schoenfisch laboratorij radi na prilagodbi implantabilnih senzora glukoze koji su već na tržištu kako bi se pokušao prevladati odziv stranih tijela. Schoenfisch je također dio Clinical Sensors Inc., tvrtke koja radi na biosenzoru koji bi se mogao ugraditi i raditi do mjesec dana ili duže.
Postoji nekoliko upozorenja na rezultate Profusa. Molekul koji emitira svjetlost u biosenzorima može se istrošiti s vremenom, kaže Wisniewski. To znači da prijavljeni četverogodišnji životni vijek možda nije siguran.
Također, budući da biosenzor koristi svjetlost za prenošenje razine kisika u kožni flaster, to neće raditi ako je ugrađen u dublje tkivo ili ljudske organe.
I premda Wisniewski vjeruje da će biosenzor jednog dana biti prilagođen za nadziranje glukoze i drugih kemikalija u krvi, tim iz Profusa to još nije uspio.
"Kako mjeriš kisik i kako mjeriš glukozu malo je drugačije", objasnio je Schoenfisch. "Dakle, trebali bi demonstrirati [iste rezultate] s glukozom."
"Vjerojatno je razlog zašto su to učinili prvo s kisikom, a ne glukozom", dodao je.
Dakle, iako je sličan dugotrajni biosenzor za dijabetes i druga stanja možda još nekoliko godina, Lumee platforma za kisik je na putu da dobije odobrenje američke agencije za hranu i lijekove za upotrebu u sljedećoj godini, kaže Wisniewski. Već je odobren za upotrebu u Europi, Trenutno su u tijeku klinička ispitivanja za ljude s oboljenjima perifernih arterija, zbog kojih nema dovoljno kisika iz krvi koji dopire do udova.
Kako bi stigli tamo, objašnjava Wisniewski, Profusa pokušava doraditi dizajn biosenzora kako bi se Bluetooth koristio za bežično prenošenje očitavanja kisika na ručni uređaj, poput mobitela. To bi omogućilo da se biosenzor lako koristi u kući.
Profusa također napreduje u pokušaju preusmjeravanja tehnologije za praćenje drugih kemikalija, poput glukoze.
Gledajući u budućnost, Wisniewski kaže da ove vrste biosenzora mogu svakome dati – bilo da je pacijent ili samo netko zainteresiran za praćenje njihovog zdravlja – više informacija kako bi donijeli svjesne zdravstvene odluke koje točno odgovaraju njihovim individualnim potrebama.
"Zaista sam uzbuđen vidjeti kakav budući utjecaj ova tehnologija može imati u budućnosti", rekao je Wisniewski.