"lille lab" implanteret under huden transmitterer blodmarkørniveauer



Forskere i Schweiz har udviklet et "lille laboratorium" på en chip, der, når de implanteres lige under huden, kan spore niveauer på op til fem stoffer i blodet og overføre resultaterne trådløst til en smartphone eller anden modtagerenhed i et "telemedicin" -netværk. De antyder, at enheden kunne være klar til markedet om fire år og har mange potentielle anvendelser, som f.eks. At hjælpe læger med at overvåge patienter, der gennemgår kemoterapi.

Andre hold har udviklet lignende implanterbare enheder, men teamet fra Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) siger, at deres er den første til at overvåge flere blodmarkører på samme tid.

Teamledere Giovanni de Micheli og Sandro Carrara siger, at de stadig eksperimenterer med prototypen, men det kan pålideligt registrere flere almindeligt spores stoffer.

Implantat og Skin Patch

Enheden består af to dele: det "lille laboratorium", der er implanteret under huden og et "intelligent plaster", der sidder nær implantatet på ydersiden af ​​huden.

Implantatet måler 14 mm ved 2 mm og indeholder fem nano-størrelse sensorer, der gør detektionen. Det er indsat i det interstitielle væv lige under underlivets hud, eller arme eller ben, med en nål.

Den intelligente patch handler om størrelsen af ​​et kreditkort og gør to ting: det leverer 1/10 watt strøm til implantatet via induktion gennem huden (så det er ikke nødvendigt med kirurgi, når batterierne skal udskiftes), og det modtager også data via Radiobølger fra implantatet, som det behandler og derefter transmitterer via Bluetooth.

Holdet har allerede testet enheden for fem forskellige stoffer og vist, at den er så pålidelig at måle dem som traditionelle blodprøver.

Designudfordring, der involverer mange discipliner

Projektet til udvikling af enheden er en del af det schweiziske Nano-Tera-initiativ, der sigter mod at samle forskere fra forskellige forskelle og medicinske discipliner. Teamet, der udviklede denne prototype, omfatter eksperter inden for elektronik, databehandling, biologi og medicin.

En nøglefunktion ved enhedens teknologi er nanosensorerne. Der blev taget stor omhu i deres udvikling, siger forskerne.

Overfladen af ​​hver sensor er overtrukket med et enzym, der fanger målforbindelsen, for eksempel lactat, glucose eller ATP.

De Micheli siger:

"Potentielt kunne vi opdage næsten alt, men enzymerne har en begrænset levetid, og vi skal designe dem til at vare så længe som muligt."

På nuværende tidspunkt varer enzymerne i ca. 6 uger, hvilket er langt nok til mange applikationer, siger De Micheli. Desuden, fordi implantatet er så lille, er det ikke svært at fjerne og erstatte det med en ny.

En anden udfordring for designet var elektronikken, især den lille elektriske spole, der modtager induktiv effekt fra lappen.

"Det var ikke let at få et system som dette til at arbejde på kun en tiendedel af en watt," siger De Micheli.

Han og hans kolleger håber, at enheden vil være kommercielt tilgængelig inden for 4 år.

Potentielle applikationer omfatter personlig kemoterapi

Forskerne mener, at enheden vil hjælpe lægerne med at give mere personlig pleje til deres patienter end traditionelle blodprøver kan give.

De vil være i stand til at overvåge patienterne kontinuerligt, en stor fordel ved behandling af dem med kronisk sygdom eller for eksempel kemoterapi.

På nuværende tidspunkt overvåger onkologer kræftpatienternes fremskridt og tolerance over for dosering under kemoterapi med regelmæssige blodprøver.

De Micheli forventer, at enheden vil hjælpe dem med at administrere den optimale dosis meget lettere.

"Det vil tillade direkte og kontinuerlig overvågning baseret på patientens individuelle tolerance og ikke på alder og vægtdiagrammer eller ugentlige blodprøver," forklarer han.

En anden potentiel anvendelse til implantatet er, hvor overvågning af stoffer i kroppen kan foregribe behovet for intervention eller medicinering, udsendelse af advarsler, når niveauer når et kritisk punkt.

I et video interview giver Carrara eksemplet på, hvordan nogle timer før en hjertesygdom som et hjerteanfald, metabolitter frigives i blodbanen. Enheden kan primeres for at detektere disse metabolitter og sende en advarsel.

En anden potentiel ansøgning er at hjælpe diabetikere med at holde deres blodsukker under kontrol.

Forskningsresultater præsenteres den 20. marts på Design, Automation og Test in Europe konferencen (DATO 13).

Et andet eksempel på bevægelse mod personlig kemoterapi er for nylig blevet afsløret af britiske forskere, der foreslår en blodprøve, der sporer fragmenter af DNA-skur af døende tumorceller, en dag kunne bruges til at overvåge, hvor godt patienterne reagerer på kræftbehandling.

Diagnostic interactif sur écran tactile - CCI Lille - Lab Improveeze (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis