Penyelidik Universiti Negeri Washington telah mencipta pemantau kesihatan boleh pakai bercetak 3D perintis yang mampu mengesan tahap biokimia penting dalam peluh, membuka jalan untuk diagnosis bukan invasif penyakit seperti diabetes dan penyakit jantung.
Dalam perkembangan terobosan yang bersedia untuk merevolusikan diagnostik perubatan, penyelidik di Washington State University telah mereka bentuk monitor kesihatan boleh pakai yang mampu mengukur biokimia penting dalam peluh semasa senaman fizikal.
Diterbitkan dalam jurnal ACS Sensors, the monito cetak 3D yang inovatifr akhirnya boleh menawarkan kaedah yang mudah dan tidak invasif untuk mengesan keadaan kesihatan dan mendiagnosis penyakit seperti diabetes, gout, penyakit buah pinggang dan penyakit jantung. Ini boleh memberikan lonjakan yang ketara dalam penjagaan kesihatan peribadi dan pengesanan penyakit awal.
"Diabetes adalah masalah utama di seluruh dunia," Chuchu Chen, pelajar kedoktoran WSU dan pengarang pertama di atas kertas itu, berkata dalam Siaran akhbar. "Saya fikir percetakan 3D boleh membuat perubahan kepada bidang penjagaan kesihatan, dan saya ingin melihat sama ada kita boleh menggabungkan pencetakan 3D dengan kaedah pengesanan penyakit untuk mencipta peranti seperti ini."
Menggunakan proses pencetakan 3D satu langkah yang unik, pasukan WSU mencipta pemantau kesihatan yang mengesan paras glukosa, laktat dan asid urik dalam peluh dengan tepat, bersama-sama dengan kadar berpeluh semasa bersenam. Penanda bio ini penting dalam menilai pelbagai keadaan kesihatan. Sebagai contoh, paras glukosa membantu memantau diabetes, manakala paras laktat menunjukkan intensiti senaman.
"Kadar peluh juga merupakan parameter penting dan penunjuk fisiologi untuk kesihatan manusia," kata Kaiyan Qiu, Penolong Profesor Berry di Sekolah Kejuruteraan Mekanikal dan Bahan WSU, dalam siaran berita. Qiu menerajui kajian itu dengan Annie Du, profesor penyelidikan di Sekolah Kejuruteraan Mekanikal dan Bahan WSU
Walaupun peluh mengandungi maklumat kesihatan yang berharga, mengukur kepekatan kimia kecil ini secara tradisinya mencabar. Penderia peluh sedia ada selalunya rumit dan memerlukan peralatan fabrikasi khusus. Penggunaan pemangkin atom tunggal dan tindak balas enzim oleh pasukan WSU untuk meningkatkan kepekaan sensor adalah pendekatan baru.
"Ia adalah sesuatu yang baru untuk menggunakan pemangkin atom tunggal untuk meningkatkan sensitiviti dan ketepatan monitor kesihatan," kata Du.
Pemantau kesihatan menggunakan saluran kecil secara mikroskopik untuk menilai kadar peluh dan kepekatan biomarker. Saluran mikro ini, yang direka tanpa sebarang struktur sokongan, menghapuskan kemungkinan isu pencemaran semasa pengeluaran.
"Kami perlu mengukur kepekatan kecil biomarker, jadi kami tidak mahu bahan sokongan ini hadir atau perlu mengeluarkannya," kata Qiu. "Itulah sebabnya kami menggunakan kaedah unik untuk mencetak saluran mikrofluidik yang menyokong diri."
Pemantau prototaip, diuji pada lengan sukarelawan, menunjukkan pengukuran yang tepat dan boleh dipercayai bagi kedua-dua kepekatan kimia dan kadar peluh. Selain itu, peranti itu selesa dipakai.
Para penyelidik kini menumpukan pada meningkatkan reka bentuk dan pengesahan peranti, dengan harapan akhirnya membawa teknologi itu ke pasaran. Pejabat Pengkomersilan WSU telah memfailkan permohonan paten sementara untuk melindungi harta intelek.
Implikasi kejayaan ini adalah luas. Jika dikomersialkan, pemantau kesihatan ini boleh mengubah cara penyakit didiagnosis dan dipantau, menawarkan pilihan yang tidak invasif dan mesra pengguna untuk penilaian kesihatan masa nyata.