28 Haziran 2023 – Bir akıllı saat size sağlığınız hakkında çok şey söyleyebilir, ancak diyabet ve kalp hastalığı gibi büyük tehditlere karşı korunmak için kan testleri şimdilik altın standart olmaya devam ediyor.
Bir gün, giyilebilir bir yama size aynı bilgileri verebilir, koldaki dürtme ve doktorun muayenehanesine gitme zorunluluğu hariç.
Yama, derinizin altında, hücrelerinizin arasında ve çevresinde bulunan interstisyel sıvı adı verilen sıvıdaki işaretleri takip edecektir.
Daha önce sürekli bir glikoz monitörü gördüyseniz veya kullandıysanız, bu geleceği zaten görmüşsünüzdür. Tipik olarak üst kolun arkasına takılan bu cilt yamaları, kan şekeri seviyelerini gerçek zamanlı olarak izlemek için interstisyel sıvı kullanır.
Şimdi bilim adamları soruyor: Bu teknoloji başka neyi ölçmemize yardımcı olabilir?
California San Diego Üniversitesi’nde nanomühendislik profesörü olan PhD Joseph Wang, “Vizyon sonunda derinin altında bir laboratuvar geliştirmek” dedi.
Sonuç: Kolesterol, hormonlar, elektrolitler ve daha fazlası gibi tüm laboratuvar çalışmalarınız kendi kendinize yapabileceğiniz hale gelebilir, sağlık sistemi üzerindeki yükleri hafifletebilir ve sağlığınızla ilgili gerçek zamanlı, klinik düzeyde bilgilerle sizi güçlendirebilir.
O nasıl çalışır?
Ter ve tükürüğe ulaşmak daha kolay olabilir, ancak interstisyel sıvı kan için daha iyi bir aynadır. Küçük kan damarlarından (kılcal damarlardan) sızar ve besinleri cildinize taşır ve atıkları cildinizden uzaklaştırır.
Bu sıvıyı yakalamak için, her monitörde günlerce, haftalarca veya ne kadar uzun süre takarsanız kullanın deriye nüfuz eden çok küçük bir tel veya bir milimetreden daha kısa mikroiğneler dizisi bulunur. Wang, “Sen hissetmiyorsun,” dedi. “Cilde bir kez yerleştirdiğinizde, onu unutuyorsunuz.”
Mikroiğneler veya teller, ölçmek istediğiniz işaretleyiciyi hedefleyen bir biyokimyasal sensöre akan sıvıyı emen bir polimerden yapılır.
Bu teknolojinin en eski patentleri 1990’lara kadar uzanıyor (evde kullanım için ilk giyilebilir glikoz monitörleri 2000’lerde piyasaya sürüldü), ancak sensörler o zamandan bu yana çok yol kat ederek daha küçük, daha doğru ve daha sofistike hale geldi.
Glikoz sensörleri, kandaki konsantrasyonunu ortaya çıkarmak için glikoza tepki veren bir enzim kullanır. Cincinnati Üniversitesi’nden PhD Jason Heikenfeld ve ekibi gibi bazı araştırmacılar, hedef moleküllere bağlanan DNA’nın kısa tek sarmalları olan “aptamerler”e odaklanır. “Vücudun samanlıkta iğne kapmak için bir şeyler üretme yeteneğinden yararlanabilirsiniz” dedi.
Büyük Resim
Heikenfeld, nüfusumuz yaşlandıkça ve sağlık hizmetleri maliyetleri arttıkça ve tıbbi altyapımız ve işgücümüz zayıfladıkça, merkezi olmayan tıbba yönelik bir baskı görüyoruz dedi. Diğer ev içi izleme teknolojileri gibi, interstisyel sıvı algılama da kolaylık ve bakıma daha iyi erişim vaat ediyor.
New Mexico Üniversitesi’nde doçent olan MD, PhD Justin T. Baca, “Teletıp konusunda telefonla yapabileceğiniz çok şey var” dedi. “Ancak güvenilir biyo-örnekleri nasıl toplayacağımızı ve bunları uzaktan nasıl analiz edeceğimizi hâlâ çözemedik.”
Zaman içinde tek bir nokta için anlık sağlık görüntüsü veren geleneksel bir kan testinin aksine, bu cihazlar verileri sürekli izleyerek eğilimleri ortaya çıkarır ve doktorların yaklaşmakta olan tehditleri daha erken tespit etmesine yardımcı olur.
Örneğin karaciğerde yağları parçalayan bir kimyasal olan ketonları ele alalım. Diyabet hastalarında yüksek seviyeler, genellikle yavaş gelişen ve erken evrelerde gözden kaçabilen diyabetik ketoasidoz adı verilen hayatı tehdit eden bir duruma yol açabilir.
Baca ve diğerleri, kandaki keton seviyelerini sürekli olarak tespit etmek için interstisyel sıvı kullanıyor.
Baca, “Potansiyel olarak, birinin kontrol edilmesi veya rehidrate olması veya biraz insülin alması gerektiğine dair bir erken uyarı işareti gibi,” dedi, “daha sonra hastane ziyaretlerini önlemek için bir tür erken teşhis.”
İşte bu teknolojinin yapmamıza yardımcı olabileceği başka neler var:
Kronik Hastalık Yönetimi
Heikenfeld, ilaçların ve diyetin sağlık üzerindeki etkisini gerçek zamanlı olarak görmenin hastaları tedavi planlarına bağlı kalmaya motive edebileceğini söyledi. Tayvan’daki araştırmacılar, test geliştirme Bu, kronik böbrek hastalığı olan kişilerin, böbrek fonksiyonu düştükçe artan bir protein olan sistatin C düzeylerini takip etmesine yardımcı olabilir. Kalp hastalığı olan hastalar, kolesterol seviyelerinin zaman içinde düştüğünü izleyebilirler ve tabii ki diyabet hastaları zaten glikoz takibi yapabilirler.
Reçeteli İlaç İzleme
Heikenfeld, sağlayıcıların, nasıl metabolize edildiğini görmek için bir hastanın vücudundaki ilaç seviyelerini (bir enfeksiyon için antibiyotikler gibi) izleyebileceğini ve dozu gerektiği gibi ayarlayabileceğini söyledi.
Stres ve Hormon Tedavisi
İnterstisyel sıvı, stres hormonu kortizol gibi hormon düzeylerini ölçmemize yardımcı olabilir.
İngiltere ve Norveç’teki bilim adamları, 3 güne kadar aralıksız olarak interstisyel sıvı örnekleri toplayan bele takılan bir cihaz geliştirdiler. Çalışmalarında, numuneler analiz için gönderildi, ancak bir gün cihaz, tek bir hormonu gerçek zamanlı olarak izlemek için bir sensörle donatılabilir, dedi çalışma yazarı, İngiltere’deki Bristol Üniversitesi’nde klinik araştırma görevlisi olan PhD Thomas Upton. “Gerçek zamanlı kortizol izlemeye çok ilgi var” dedi.
Yararlanabilecek olanlar arasında: hormon eksikliği olan hastalar, bozulmuş sirkadiyen ritimleri olan gece vardiyasında çalışanlar veya stres tepkilerini takip etmek isteyenler.
İnsan Performansı ve Sağlık
Sporcular, antrenmanı, toparlanma süresini ve diyeti optimize etmek için glikoz ve laktat monitörlerini kullanabilir. Keto diyetinde mi? Bir monitör, karbonhidrat alımınızı keton seviyelerinize göre ayarlamanıza yardımcı olabilir. Abbott’ın Analit Girişimleri grup, kandaki alkol sensörleri üzerinde çalışıyor ve aşırı müsamahadan kaçınmak isteyen herkese yardımcı oluyor.
Ne Zaman Alabilirsiniz?
İlk araştırmalar ümit vericiydi, ancak interstisyel sıvı sensörlerinin doğrulanıp onaylanabilmesi için daha fazlasına ihtiyaç var.
Üretim zor olacak. Heikenfeld, tutarlılık veya kaliteden ödün vermeden bu sensörleri uygun ölçekte üretmenin ucuz olmayacağını söyledi. Günümüzün sürekli glikoz monitörlerinin geliştirilmesi on yıllar ve yüz milyonlarca dolar aldı.
Yine de temel atıldı.
Heikenfeld, “Hepimiz interstisyel sıvıya daha fazla yöneldikçe, büyük teşhis şirketlerinin on yıllardır dişlerini kestiği kanıtlanmış bir başarı yol haritası var” dedi.
Wang, şimdilik bilim adamlarının sensörleri iyileştirdiğini ve bunları kullanım sırasında diğer vücut sıvılarından nasıl koruyacaklarını bulduklarını söyledi. Ancak hepsi bir araya gelirse, sonuç oyunun kurallarını değiştirebilir.
Wang’ın laboratuvarı, glikoz ve laktatı veya glikoz ve alkolü izleyebilen bir sistem geliştiriyor ve bu sistem 2 yıl gibi kısa bir süre içinde kullanılabilir hale gelebilir, dedi.
Wang, önümüzdeki on yılda tek bir yamayla bir düzine işaretçiyi ölçebileceğimizi tahmin etti.