De Wetenschappers creëren graphene-gebaseerde sensor om begin van astmaaanvallen te voorspellen

Wetenschappers van Brunswick van Rutgers hebben de universitair-Nieuwe een graphene-gebaseerde sensor gecreeerd die kon tot vroegere opsporing leiden van het opdoemen astmaaanvallen en het beheer van astma en andere ademhalingsziekten verbeteren, die ziekenhuisopnames en sterfgevallen verhinderen.

De sensor baant de weg voor de ontwikkeling van apparaten die - misschien geschiktheids op drijvers zoals Fitbit lijken - die de mensen dan weten toen en bij welke dosering om hun medicijn konden dragen en te nemen.

„Onze visie moet een apparaat ontwikkelen dat iemand met astma of een andere ademhalingsziekte rond hun hals of op hun pols kan dragen en periodiek in het blaast om het begin van een astmaaanval of andere problemen te voorspellen,“ bovengenoemde Mehdi Javanmard, een hulpprofessor in het Ministerie van de Elektro en Techniek van de Computer. „Het gaat het gebied van gepersonaliseerde en precisiegeneeskunde vooruit.“

Javanmard en een divers team van de rutgers-Nieuwe deskundigen van Brunswick beschrijft hun uitvinding in een studie die online vandaag in dagboekMicrosystems & Nanoengineering wordt gepubliceerd.

Het Astma, dat ontsteking van de luchtroute veroorzaakt en luchtstroom belemmert, beïnvloedt wereldwijd ongeveer 300 miljoen mensen. Ongeveer 17.7 miljoen volwassenen en 6.3 miljoen kinderen in de Verenigde Staten werden gediagnostiseerd met astma in 2014. De Symptomen omvatten het hoesten, het piepen, dyspnoe, en borststrakheid. Andere ernstige longkwalen omvatten chronische obstructieve longziekte (COPD), die emfyseem en chronische bronchitis omvat.

De niet-invasieve methodes Van Vandaag om astma te diagnostiseren en te controleren zijn beperkt in het kenmerken van de aard en de graad van luchtrouteontsteking, en vereisen dure, omvangrijke apparatuur geen die de patiënten met hen kunnen gemakkelijk houden. De methodes omvatten spirometrie, die ademhalingscapaciteit, en testend voor uitgeademd salpeteroxyde, een indicator van luchtrouteontsteking meet. Er is een dringende behoefte aan betere, minimaal invasieve methodes voor de moleculaire diagnose en het toezicht op astma, de studie zegt.

Het Meten van biomarkers in uitgeademd ademcondensaat - uiterst kleine vloeibare druppeltjes die tijdens ademhaling worden gelost - kan tot het begrip van astma op het moleculaire niveau bijdragen en tot gerichte behandeling en beter ziektebeheer leiden.

De verkleinde elektrochemische sensor van de onderzoekers Rutgers meet nauwkeurig nitriet in uitgeademd ademcondensaat gebruikend verminderd graphene oxyde. Het Verminderde graphene oxyde verzet zich tegen corrosie, heeft superieure elektrische eigenschappen en is zeer nauwkeurig in het ontdekken van biomarkers. Graphene is een dunne laag van het grafiet dat in potloden wordt gebruikt.

Het „niveau van het Nitriet in ademcondensaat is het beloven biomarker voor ontsteking in het ademhalingskanaal. Hebbend een snelle, gemakkelijke te meten methode kan het astmatisch helpen bepalen als de luchtverontreinigende stoffen hen beïnvloeden zodat kunnen zij gebruik van medicijn en fysische activiteit beter beheren,“ bovengenoemde Clifford Weisel, studiemedeauteur en professor bij het Instituut van de Wetenschappen van de Milieu en BeroepsGezondheid van Rutgers (EOHSI). „Het kon ook in het bureau en de noodsituatieafdelingen van een arts worden gebruikt om de doeltreffendheid van diverse anti-inflammatory drugs te controleren om behandeling te optimaliseren.“

De „Verhogingen van luchtrouteontsteking kunnen een vroeg waarschuwingssein van verhoogd risico van een astmaaanval of verergering zijn die van COPD, voor vroegere en meer-efficiënte preventieve maatregelen of behandeling,“ bovengenoemd Robert Laumbach, studiemedeauteur en een beroeps en milieugeneeskundearts bij EOHSI een toestaan.

„Enkel bekijkend het hoesten, het piepen en andere uitgaande symptomen, is de diagnosenauwkeurigheid vaak slecht, zodat waarom dit idee van controlebiomarkers onophoudelijk in een paradigmaverschuiving kan resulteren,“ bovengenoemde Javanmard is, die in de School van Techniek werkt. De „capaciteit om etiket-vrije getalsmatige weergave van nitrietinhoud in uitgeademd ademcondensaat in één enkele stap zonder enige steekproefvoorbehandeling uit te voeren lost een zeer belangrijk knelpunt aan het toelaten van draagbaar astmabeheer op.“

De volgende stap is een draagbaar, wearable systeem te ontwikkelen, dat binnen vijf jaar in de handel verkrijgbaar zou kunnen zijn, hij zei. De onderzoekers voorzien ook uitbreidend het aantal ontstekingsbiomarkers een apparaat kon ontdekken en meten.

„In de alleen V.S., allergie zijn de ontsteking, het astma, en diverse ademhalingsvoorwaarden allen op de stijging, zo apparaten die kunnen helpen deze voorwaarden diagnostiseren controleren en beheren zullen zijn in de hoge vraag,“ bovengenoemde Javanmard.

Bron: http://news.rutgers.edu/research-news/graphene-based-sensor-could-improve-evaluation-diagnosis-and-treatment-asthma/20170522

Advertisement