science >> Wetenschap >  >> Chemie

Fopspeenbiosensor kan helpen bij het bewaken van de gezondheid van pasgeborenen

Een fopspeenbiosensor zou ooit kunnen worden gebruikt om niet-invasief glucose in het speeksel van zuigelingen te controleren. Credit:Aangepast van Analytische scheikunde 2019, DOI:10.1021/acs.analchem.9b03379

Draagbare biosensoren die niet-invasief de gezondheid en fitheid bewaken, worden steeds populairder onder volwassenen. Maar het aanpassen van deze technologie voor gebruik met baby's is moeilijk omdat de apparaten vaak omvangrijk zijn of stijve oppervlakken hebben die de gevoelige huid van baby's kunnen beschadigen. Nu rapporteren onderzoekers in het tijdschrift van ACS Analytische scheikunde zeggen dat ze een op een fopspeen gebaseerde biosensor hebben ontwikkeld die realtime glucosespiegels in speeksel volgt. Het zou uiteindelijk kunnen helpen bij het diagnosticeren en behandelen van diabetes bij de kleinste patiënten.

Wetenschappers hebben eerder draagbare biosensoren ontwikkeld die in kleding worden verwerkt of op de huid worden geplakt. Echter, langdurig gebruik van deze apparaten kan ongemak veroorzaken dat baby's niet gemakkelijk kunnen communiceren, onder andere nadelen. Tot dusver, alle draagbare apparaten die voor baby's zijn gemaakt, meten alleen fysieke kenmerken zoals hart- of ademhalingsfrequentie en geen biomarkers, zoals glucose. Continue glucosemonitoring bij pasgeborenen, die alleen beschikbaar is in grote ziekenhuizen, vereist meestal het doorboren van de huid van de baby om interstitiële vloeistof te bereiken. Joseph Wang, Alberto Escarpa en collega's wilden een babyvriendelijke biosensor ontwikkelen in de vorm van een fopspeen die speeksel kon opvangen en analyseren op biomarkers.

Als proof-of-concept, de onderzoekers maakten een fopspeen met een tepel die een smal kanaal bevatte. Het was zo ontworpen dat wanneer een baby op de fopspeen zoog, kleine hoeveelheden speeksel zouden via het kanaal naar een detectiekamer worden overgebracht. Daar, een enzym bevestigd aan een elektrodestrip zou glucose in de vloeistof omzetten in een zwak elektrisch signaal, die draadloos kan worden gedetecteerd door een app voor mobiele telefoons. De sterkte van de stroom correleerde met de hoeveelheid glucose in speekselmonsters. De onderzoekers hebben het apparaat nog niet getest bij baby's, maar ze voerden een voorlopige analyse uit met volwassen type 1 diabetespatiënten. Met behulp van de fopspeen, het team ontdekte veranderingen in glucoseconcentraties in het speeksel van de patiënten voor en na een maaltijd. Het apparaat zou ooit kunnen worden geconfigureerd om andere biomarkers voor ziekten te controleren, zeggen de onderzoekers.