Os Cientistas criam o sensor graphene-baseado para prever o início de ataques de asma

Os cientistas Universidade-Novos de Rutgers Brunsvique criaram um sensor graphene-baseado que poderia conduzir a uma detecção mais adiantada de ataques de asma de aparecimento e melhorasse a gestão da asma e de outras doenças respiratórias, impedindo hospitalizações e mortes.

O sensor pavimenta a maneira para a revelação dos dispositivos - possivelmente se assemelhando a perseguidores da aptidão como o Fitbit - que os povos poderiam vestir e então conhecer quando e em que dosagem para tomar sua medicamentação.

“Nossa visão é desenvolver um dispositivo que alguém com a asma ou uma outra doença respiratória possa vestir em torno de seu pescoço ou em seu pulso e fundir nele periòdicamente para prever o início de um ataque de asma ou de outros problemas,” disse Mehdi Javanmard, um professor adjunto no Departamento de Elétrico e Engenharia Informática. “Avança o campo da medicina personalizado e da precisão.”

Javanmard e uma equipe diversa de peritos Rutgers-Novos de Brunsvique descrevem sua invenção em hoje em linha publicado estudo nos Microsistemas & no Nanoengineering do jornal.

A Asma, que causa a inflamação da via aérea e obstrui o fluxo de ar, afecta aproximadamente 300 milhões de pessoas no mundo inteiro. Aproximadamente 17,7 milhão adultos e 6,3 milhão crianças nos Estados Unidos foram diagnosticados com a asma em 2014. Os Sintomas incluem tossir, chiar, falta de ar, e tensão da caixa. Outras doenças sérias do pulmão incluem a doença pulmonar obstrutiva crônica (COPD), que abrange o enfisema e a bronquite crônica.

Os métodos não invasores De Hoje para diagnosticar e monitorar a asma são limitados em caracterizar a natureza e o grau de inflamação da via aérea, e exigem o equipamento caro, volumoso que os pacientes não podem facilmente manter com eles. Os métodos incluem o spirometry, que mede a capacidade de respiração, e o teste para o óxido nítrico expirado, um indicador da inflamação da via aérea. Há uma necessidade urgente para melhorado, mìnima os métodos invasores para o diagnóstico e a monitoração moleculars da asma, o estudo dizem.

Os biomarkers de Medição no condensado expirado da respiração - gotas líquidas minúsculas descarregadas durante a respiração - podem contribuir à asma compreensiva a nível molecular e conduzir ao tratamento visado e à melhor gestão da doença.

O sensor eletroquímico miniaturizado dos pesquisadores de Rutgers mede exactamente o nitrito no óxido reduzido de utilização condensado expirado do graphene da respiração. O óxido Reduzido do graphene resiste a corrosão, tem propriedades elétricas superiores e é muito exacto em detectar biomarkers. Graphene é uma camada fina da grafite usada nos lápis.

De “o nível Nitrito no condensado da respiração é um biomarker prometedor para a inflamação nas vias respiratórias. Ter um método rápido, fácil para medi-lo pode ajudar um asthmatic a determinar se os poluentes de ar os estão afectando assim que podem melhor controlar o uso da medicamentação e da actividade física,” disse Clifford Weisel, co-autor do estudo e professor no Instituto das Ciências da Saúde Ambiental e Ocupacional de Rutgers (EOHSI). “Poderia igualmente ser usado no escritório de um médico e nos departamentos de emergência para monitorar a eficácia de várias drogas anti-inflamatórios para aperfeiçoar o tratamento.”

Os “Aumentos na inflamação da via aérea podem ser um sinal de aviso prévio do risco aumentado de um ataque de asma ou exacerbação de COPD, permitindo medidas preventivas ou o tratamento mais adiantado e mais-eficaz,” disse Robert Laumbach, co-autor do estudo e um médico ocupacional e ambiental da medicina em EOHSI.

“Apenas olhar tossindo, chiando e o outro sintoma externo, precisão do diagnóstico é frequentemente deficiente, de modo que seja porque esta ideia de biomarkers da monitoração continuamente pode conduzir a uma SHIFT do paradigma,” diga Javanmard, que trabalha na Escola da Engenharia. “A capacidade para executar a quantificação etiqueta-livre do índice do nitrito no condensado expirado da respiração em uma única etapa sem nenhum pré-tratamento da amostra resolve um gargalo chave a permitir a gestão portátil da asma.”

O passo seguinte é desenvolver um sistema portátil, wearable, que poderia ser disponível no comércio dentro de cinco anos, ele disse. Os pesquisadores igualmente prevêem expandir o número de biomarkers que da inflamação um dispositivo poderia detectar e medir.

“nos E.U. apenas, na inflamação da alergia, na asma, e em várias circunstâncias respiratórias estão todos na elevação, assim os dispositivos que podem ajudar a diagnosticar, monitorar e controlar estas circunstâncias estarão na alta demanda,” Javanmard disse.

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