Implanterbar sensor videresender personlige sundhedsdata i realtid til en mobiltelefon

Personlig medicin er et skridt tættere på forbrugerne, takket være lille, implanterbare sensorer, der kunne give en tidlig advarsel om en persons udvikling af helbredsproblemer, angive den mest effektive træningstype for en individuel atlet, eller endda hjælpe med at triage sårede soldater. Det er visionen for en familie af enheder, som forskere nu udvikler. De er begyndt at markedsføre deres første enhed i Europa og håber at vinde godkendelse for denne teknologi i USA

Forskerne præsenterer deres resultater i dag på 255th National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).

"Andre implanterbare sensorer på markedet i øjeblikket har en betydelig ulempe, "Natalie A. Wisniewski, Ph.d., siger. "De fremkalder ofte et 'fremmedlegeme' immunrespons, der dækker sensoren med inflammatoriske celler eller arvæv." Denne belægning kan afmontere enheden fra kapillærer og forhindre den i at registrere kemiske ændringer nøjagtigt, så det holder op med at fungere efter et par uger eller måneder.

Wisniewski og hendes kolleger løste dette problem ved at narre kroppen, så den ikke kunne genkende deres sensorer som fremmedlegemer. Sensorerne er mindre end et riskorn og er lavet af et hydrogel -stillads, der er lige så fleksibelt som en kontaktlinse. Forskerne sørgede også for, at deres sensor mangler flade overflader, som er en død gave til celler, som et objekt ikke er naturligt, siger Wisniewski, hvem er hos Profusa Inc. Som følge heraf celler og kapillærer vokser ind i sensorens porøse struktur uden at udløse det uønskede immunrespons. Faktisk, Wisniewski meddeler i dag, at de første sensorer, der er implanteret i frivillige mennesker, stadig fungerer efter mere end fire år.

Den proprietære hydrogel er en formulering baseret på poly (2-hydroxyethylmethacrylat), en polymer, der bruges til at lave bløde kontaktlinser. Forskerne pryder hydrogel -stilladset med farvestofmolekyler, der reagerer på koncentrationen af ​​en analyt i blodet. Den type farvestofmolekyle, der er knyttet til hydrogel, bestemmer analytten, såsom ilt, carbondioxid, glucose eller laktat, som en bestemt sensor kan genkende. En lille detektor holdt mod huden, eller holdt fast i det som en patch, skinner nær-infrarødt lys gennem huden, får farvestofmolekylerne til at fluorescere mere eller mindre klart afhængigt af koncentrationen af ​​analytten. Selvom dette fluorescerende lys ikke er synligt for menneskelige øjne, det kan ses af detektoren, som derefter trådløst sender målingen til en computer eller mobiltelefon for at registrere ændringen i lysstyrke, da analytkoncentrationen svinger over tid.

Profusa søger godkendelse fra U.S. Food &Drug Administration for sine enheder i USA I mellemtiden dets første produkt er blevet godkendt til markedsføring i Europa og har vist sig at rapportere iltniveauer i væv hos patienter under behandling for perifer arteriesygdom, som påvirker millioner af mennesker verden over. Sygdommen reducerer strømmen af ​​iltet blod i arme og ben, i nogle tilfælde fører til amputation. Enheden bruges til at forhindre amputationer ved at informere læger om faldende iltindhold i en patients lemmer. Profusa starter også et klinisk forsøg med University of California, San Francisco sponsoreret af National Heart, Lunge, og Blood Institute til at bruge sensorerne til at spore iltniveauer hos patienter med kroniske fodsår.

Wisniewski og hendes kolleger udvikler sensorer til andre analyser, såsom glukose, så de kan udvide applikationer til enhederne. Ud over, Profusa har arbejdet på at perfektionere sensorer, der kan spore yderligere analyser, som læger normalt vurderer via standardblodprøver. Ideen er at injicere en enkelt sensor, der registrerer flere kropskemikalier på samme tid. "Sensorerne ville give en kontinuerlig registrering af dine analytter i forhold til din personlige baseline, "Forklarer Wisniewski." Så hvis noget går galt, det blev markeret tidligt, før du føler symptomer, så du kan komme til lægen i tide til behandling. "Virksomheden har oprettet en video, der beskriver, hvordan sensoren fungerer.

Wisniewski siger, at militæret også er interesseret i disse enheder, og har ydet support siden virksomhedens start. De forestiller sig at bruge sensorerne til at evaluere soldaters helbred under indsættelsen eller til at angive, hvilke sårede soldater der først skal behandles på slagmarken. Og i dag, Wisniewski rapporterer foreløbige resultater, der viser, at sporing af stigning og fald af iltniveauer omkring muskler med disse sensorer producerer en "ilt signatur", der kan afsløre en persons fitnessniveau. Disse oplysninger kan hjælpe militæret med at bestemme den bedste træningsplan for hver soldat eller kunne hjælpe atleter med at finde de mest effektive øvelser til at opbygge muskler eller udholdenhed.