Wissenschaftler stellen graphene-basierten Fühler her, um Anfang von Asthmaanfällen vorauszusagen

Universität-Neue Brunswick Wissenschaftler Rutgers haben einen graphene-basierten Fühler hergestellt, der zu früheren Befund von auftauchenden Asthmaanfällen führen könnte und das Management des Asthmas und anderer Erkrankungen der Atemwege verbessert und Hospitalisierungen und Todesfälle verhindern.

Der Fühler ebnet die Methode für die Entwicklung von Einheiten - Eignungsverfolgern wie das Fitbit vielleicht, ähnelnd - das Leute tragen und als und an welcher dann kennen konnten Dosierung, zum ihrer Medizin zu nehmen.

„Unsere Vision ist, eine Einheit zu entwickeln, die jemand mit Asthma oder einer anderen Erkrankung der Atemwege um ihren Stutzen oder auf ihrem Handgelenk tragen und in es regelmäßig durchbrennen kann, um den Anfang eines Asthmaanfalls oder anderer Probleme vorauszusagen,“ sagte Mehdi Javanmard, ein Assistenzprofessor in der Abteilung der Elektrischer und Computertechnik. „Sie bringt den Bereich der personifizierter und Präzisionsmedizin.“ voran

Javanmard und ein verschiedenes Team von Rutgers-Neuen Brunswick-Experten beschreiben ihre Erfindung in einem Studie erschienenen Onlineheutigen tag in den Zapfen Mikrosystemen u. dem Nanoengineering.

Asthma, das Entzündung des Atemwegs verursacht und Luftströmung versperrt, beeinflußt über 300 Millionen Menschen weltweit. Ungefähr 17,7 Million Erwachsene und 6,3 Million Kinder in den Vereinigten Staaten wurden mit Asthma im Jahre 2014 bestimmt. Anzeichen umfassen das Husten, das Schnaufen, Kürze des Atems und Brustenge. Anderes ernstes Lungenunbehagen umfaßt chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), das Emphysem und chronische Bronchitis umgibt.

Heutige nichtinvasive Methoden für die Diagnose und das Überwachen des Asthmas sind begrenzt, wenn man die Art und den Grad von Atemwegentzündung kennzeichnet, und teures, sperriges Gerät benötigen, das Patienten nicht mit ihnen leicht halten können. Die Methoden umfassen Spirometrie, die Atemkapazität misst, und Prüfung für ausgeatmetes Stickstoffoxid, einen Anzeiger der Atemwegentzündung. Es gibt ein dringendes Bedürfnis an verbessert, minimal sagt invasive Methoden für die molekulare Diagnose und die Überwachung des Asthmas, die Studie.

Messende Biomarkers in ausgeatmetem Atemkondensat - die kleinen flüssigen Tröpfchen entladen während der Atmung - können zu Verständnisasthma auf dem molekularen Niveau beitragen und zu gerichtete Behandlung und besseres Krankheitsmanagement führen.

Der miniaturisierte elektrochemische Fühler der Rutgers-Forscher misst genau Nitrit in ausgeatmetem Atemkondensat unter Verwendung verringerten graphene Oxids. Verringertes graphene Oxid widersteht Korrosion, hat überlegene elektrische Eigenschaften und ist sehr genau, wenn es Biomarkers entdeckt. Graphene ist eine Dünnschicht des Graphits, der in den Bleistiften verwendet wird.

„Nitritspiegel im Atemkondensat ist ein viel versprechender Biomarker für Entzündung in den Atemwegen. Haben einer schnellen, einfachen Methode, zum sie zu messen kann einem Asthmatiker helfen, zu bestimmen, wenn Luftschadstoffe sie beeinflussen, also sie Medikamenteneinnahme und körperliche Tätigkeit besser handhaben können,“ sagte Clifford Weisel, Studienmitverfasser und Professor an Umwelt Rutgers und am Arbeitsmedizin-Wissenschafts-Institut (EOHSI). „Es könnte im Büro eines Arztes und in den Notabteilungen auch verwendet werden, um die Wirksamkeit von verschiedenen Antirheumatika zu überwachen, um Behandlung zu optimieren.“

„Zunahmen der Atemwegentzündung sind möglicherweise ein Frühwarnungszeichen der erhöhten Gefahr eines Asthmaanfalls, oder Erbitterung von COPD, zulassend die frühere und mehr-effektive Präventivmaßnahmen oder Behandlung,“ sagte Robert Laumbach, Studienmitverfasser und einen beruflichen und Umweltmedizinarzt an EOHSI.

„Hustend, schnaufend und andere äußerliche Anzeichen, Diagnosengenauigkeit Gerade betrachten ist häufig schlecht, damit, warum diese Idee von Überwachung Biomarkers einen Paradigmenwechsel kontinuierlich ergeben kann,“ sagte Javanmard ist, der in der Ingenieurschule arbeitet. „Die Fähigkeit, Schild-freie Quantifikation des Nitritgehalts in ausgeatmetem Atemkondensat in einem Einzelschritt ohne irgendeine Beispielvorbehandlung durchzuführen löst einen Schlüsselengpaß zum Aktivieren des tragbaren Asthmamanagements.“

Der nächste Schritt ist, eine tragbare, tragbare Anlage, die zu entwickeln innerhalb fünf Jahre handelsüblich sein könnte, er sagte. Die Forscher stellen auch vor, sich die Anzahl von Entzündung Biomarkers zu erweitern, die eine Einheit entdecken und messen könnte.

„In den US allein, in der Allergieentzündung, im Asthma und in den verschiedenen Atmungszuständen sind alle auf dem Anstieg, so Einheiten, die helfen können zu bestimmen, diese Bedingungen sind zu überwachen und zu handhaben in der hohen Nachfrage,“ sagte Javanmard.

Quelle: Nachfrage

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