«Диабет 2 типа поражает очень многих людей. Если вам нужно управлять и регулировать эту хроническую проблему, эти маркеры — рычаги, которые помогут вам в этом», — сказал доктор Шалини Прасад, профессор биоинженерии в Инженерной школе Эрика Йонссона. Информатика. «Мы считаем, что создали первое носимое диагностическое устройство, которое может контролировать эти соединения в течение недели, что выходит за рамки того типа одноразовых мониторов, которые сегодня представлены на рынке».
В исследовании, опубликованном недавно в Scientific Reports, Прасад и ведущий автор доктор Руджуте Мунье, недавний выпускник доктора философии по биоинженерии, описывают свой носимый диагностический биосенсор, который может обнаруживать три взаимосвязанных соединения — кортизол, глюкозу и интерлейкин-6 — в поту с потом для до недели без потери целостности сигнала.«Если у человека хронический стресс, у него повышается уровень кортизола, и возникающая в результате резистентность к инсулину постепенно выводит его уровень глюкозы за пределы нормального диапазона», — сказали Прасад, Сесил Х. и Ида Грин, профессор системной биологии. «В этот момент человек может стать преддиабетиком, который может прогрессировать до диабета 2 типа и так далее. Если это произойдет, ваше тело находится в состоянии воспаления, и этот воспалительный маркер, интерлейкин-6, будет указывать на то, что ваш органы начинают поражаться ".
В октябре прошлого года Прасад и ее исследовательская группа подтвердили, что они могут измерять глюкозу и кортизол в поту. С тех пор несколько значительных достижений позволили им создать более практичный и универсальный инструмент.
«Мы хотели сделать продукт более полезным, чем одноразовый продукт после однократного использования», — сказал Прасад. «Это также должно потребовать только вашего пота, а не огромного количества. И этого недостаточно, чтобы обнаружить что-то одно. Комбинаторное измерение нескольких молекул и их отслеживание во времени позволяет нам рассказать историю о вашем здоровье».Одним из факторов, способствовавших развитию их устройства, было использование ионной жидкости комнатной температуры (RTIL), геля, который служит для стабилизации микросреды на поверхности клеток кожи, чтобы можно было снимать ежечасные показания за неделю без ухудшения характеристик с течением времени. .«Это сильно влияет на модель затрат на устройство — вы покупаете четыре монитора в месяц вместо 30; вы рассчитываете, что годовой запас будет составлять всего около 50», — сказал Прасад. «RTIL также позволяет детектору хорошо взаимодействовать с различными типами кожи — текстура и качество детской кожи по сравнению с гериатрической кожей создавали трудности в предыдущих моделях.
Ионные характеристики RTIL делают его чем-то похожим на нанесение увлажняющего крема на кожу».Команда Прасада также определила, что их измерения биомаркеров надежны при небольшом количестве пота — всего от 1 до 3 микролитров, что намного меньше, чем 25-50, которые ранее считались необходимыми.
«Мы фактически потратили три года на сбор этих доказательств», — сказал Прасад. «При таких малых объемах выраженные биомолекулы имеют смысл. Мы можем проводить эти три измерения непрерывно, даже немного потея».Прасад предполагает, что ее носимые устройства будут содержать небольшой трансивер для отправки данных в приложение, установленное на мобильном телефоне.
«В приложении, которое мы создаем, вы просто нажмете кнопку, чтобы запросить информацию с устройства», — сказал Прасад. «Если вы измеряете уровни каждый час в течение полной недели, это дает 168 часов данных о вашем здоровье по мере его изменения».Такая частота измерений может дать беспрецедентную картину того, как организм реагирует на диетические решения, образ жизни и лечение.«Люди могут взять на себя больше контроля и улучшить свою заботу о себе», — сказал Прасад. «Пользователь может узнать, какие нездоровые решения его тело прощает больше, чем другие».
Prasad делал упор на «бережливые инновации» на протяжении всего процесса разработки, чтобы конечный продукт был доступен как можно большему количеству людей.«Мы разработали этот продукт так, чтобы его можно было производить с использованием стандартных технологий нанесения покрытий. Мы убедились, что мы использовали процессы, которые позволят производить массовое производство без дополнительных затрат», — сказал Прасад. «Наши затраты на производство будут сопоставимы с тем, что в настоящее время требуется для производства одноразовых тест-полосок для определения глюкозы — всего от 10 до 15 центов.
Оно должно быть доступно людям за пределами Америки и Европы — и даже в странах первого мира, мы видим связь между диабетом и богатством. Это не может быть просто небольшой процент людей, которые могут себе это позволить ».
Прасад был побужден к решению этой конкретной проблемы отчасти из ее собственной истории.«Жители Южной Азии, как и я, обычно склонны к диабету и сердечно-сосудистым заболеваниям», — сказал Прасад. "Если я могу ежедневно отслеживать, как мое тело реагирует на потребление, и с возрастом, если я могу скорректировать свой образ жизни, чтобы поддерживать эти показатели там, где они должны быть, тогда я могу отложить заражение, если не предотвратить это полностью ».
Для Прасада последняя работа — это значительный скачок вперед в уже длившемся пятилетнем процессе.«Мы решаем эту проблему с 2012 года в три этапа», — сказал Прасад. «Первоначальная концепция интеграции этих датчиков на системном уровне была разработана в сотрудничестве с EnLiSense LLC, стартапом, специализирующимся на обеспечении доступа к датчикам и устройствам, основанным на образе жизни.
На рынке нет ничего, что можно было бы носить с собой, чтобы использовать пот для диагностики. . И я думаю, что мы самые близкие. Если мы найдем подходящего партнера, то в течение 12 месяцев мы надеемся получить лицензию на нашу технологию и выпустить наши первые продукты на рынок ».