science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een Tootsie Roll-sensor likken om de gezondheid te controleren

Een elektrode gemaakt met een gegoten Tootsie-rol en aluminium buizen kan helpen bij het bewaken van de ovulatiestatus en de gezondheid van de nieren. Credit:aangepast van ACS Applied Materials &Interfaces 2021

Diagnostische tests voor eenmalig gebruik zijn vaak niet praktisch voor gezondheidswerkers of patiënten in gebieden met beperkte middelen, waar kosten en afvalverwijdering grote zorgen zijn. Dus, onderzoekers rapporteren in ACS toegepaste materialen en interfaces zijn veranderd in een verrassend materiaal, Tootsie Roll snoep, om een ​​goedkoop en afvalarm apparaat te ontwikkelen. Het snoepje werd gebruikt als elektrode, het deel van de sensor dat zout- en elektrolytenniveaus in speeksel detecteert, om de ovulatiestatus of de niergezondheid te controleren.

Wegwerpteststrips hebben de snelheid en nauwkeurigheid van gezondheidsmonitoring thuis verbeterd. Bijvoorbeeld, ovulatie-voorspellingskits meten de luteïniserende hormoonspiegels, en er zijn teststrips die het creatininegehalte meten voor patiënten met chronische nierziekte. Echter, hun kosten lopen snel op en, tussen de verpakking en de strips zelf, er is veel afval dat moet worden afgevoerd. Eerdere onderzoekers hebben aangegeven dat eenvoudige metingen van het speekselzout en elektrolytgehalte van een persoon geschikt kunnen zijn voor het beheersen van bepaalde aandoeningen. Dus, Beelee Chua en Donghyun Lee wilden onconventionele en algemeen beschikbare materialen hergebruiken, inclusief elektrisch geleidende zachte snoepjes, in een gemakkelijk toegankelijke, sensor met weinig afval die eenvoudig door patiënten kan worden gelikt om hun speeksel te analyseren.

Om de prototypesensor te maken, de onderzoekers maakten eerst een Tootsie Roll plat en drukten spleten in het oppervlak in een gearceerd patroon om het speekselmonster vast te houden. Vervolgens, ze plaatsten twee dunne, opnieuw te gebruiken aluminiumbuizen, die als elektrische contacten fungeerden, het aansluiten van de snoepelektrode in een circuit met een stroombron en een uitgangsspanningsdetector. Bij voorproeven is het apparaat kon zoutniveaus meten die fysiologisch relevant waren voor gezondheidsmonitoring in een zoutwateroplossing en kunstmatig speeksel. Bijvoorbeeld, wanneer bedekt met verdund kunstspeeksel, de sensor kan op betrouwbare wijze een verandering in spanning meten die laag genoeg is om de 10 tot 30 procent zoutdaling te detecteren die optreedt wanneer een persoon ovuleert. Hoewel het maximale zoutgehalte in de kunstmatige speekselmonsters vergelijkbaar was met dat van een gezonde volwassene, gebruikten de onderzoekers berekeningen om te schatten dat geleidbaarheid drie keer hoger is, die wijzen op een probleem met de nieren, binnen het meetbare bereik van het apparaat zou zijn. Hoewel testen met echte menselijke monsters nog steeds nodig is, de onderzoekers zeggen dat het gebruik van zacht snoep als elektroden de mogelijkheid opent voor weinig afval, goedkope elektrochemische sensoren en circuits in de toekomst.