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A correcção de programa wearable elástico pode fazer um exame médico completo quando você dar certo

Os sensores da aptidão da próxima geração podiam dar umas introspecções mais profundas na saúde humana com o teste não invasor de líquidos corporais. Uma correcção de programa elástico desenvolvida em KAUST podia ajudar esta aproximação facilitando a analisar o suor para biomarkers críticos.

A perspiração humana contem quantidades de traço de moléculas orgânicas que podem actuar como indicadores mensuráveis da saúde--as flutuações da glicose, por exemplo, podem apontar aos problemas do açúcar no sangue, quando os níveis elevados de ácido láctico poderiam sinalizar deficiências do oxigênio. Para detectar estas moléculas, os pesquisadores estão desenvolvendo os protótipos flexíveis que se sentam na pele e se dirigem o suor para os eléctrodos enzima-revestidos especiais. A natureza específica do emperramento da enzima-carcaça permite estes sensores de detectar electricamente concentrações muito baixas de compostos do alvo.

Um obstáculo com biosensors da enzima, contudo, é suas vidas relativamente curtos. “Mesmo que a pele humana é bastante macia, pode delaminate o direito da camada da enzima fora do biosensor,” diz os leus de Yongjiu, um estudante do Ph.D. em KAUST.

Os leus e seus colegas no grupo de Husam Alshareef têm desenvolvido agora um sistema wearable que pudesse segurar os rigores do contacto de pele e entregar a detecção melhorada do biomarker. Seu dispositivo é executado em um cerâmico fino, liso conhecido como MXene que se assemelha ao graphene mas contem uma mistura de átomos do carbono e do titânio. A condutibilidade metálica e a baixa toxicidade deste 2D material fazem-lhe uma plataforma ideal para sensores da enzima, de acordo com estudos recentes.

A equipe anexou nanoparticles minúsculos da tintura aos flocos de MXene para impulsionar sua sensibilidade à água oxigenada, o subproduto principal de reacções enzima-catalisadas no suor. Então, encapsularam os flocos em fibras mecanicamente resistentes do nanotube do carbono e transferiram o composto em uma membrana projetada desenhar completamente o suor sem associar-se. Um revestimento final de enzimas da glicose ou da lactose-oxidase terminou o conjunto do eléctrodo.

Os eléctrodos novos poderiam repetidamente ser trocados dentro ou fora de uma correcção de programa elástico do polímero que ambos absorvessem o suor e transmitissem os sinais medidos da água oxigenada a uma fonte externo, tal como um smartphone. Quando a equipe colocou o biosensor em um punho vestido pelos voluntários que montam bicicletas estacionárias, viram concentrações da lactose na elevação do suor e queda na correlação com intensidades do exercício. As mudanças em níveis da glicose poderiam igualmente ser seguidas tão exactamente no suor enquanto está no sangue.

“Nós estamos trabalhando com KAUST e colaboradores internacionais sob o patrocínio da iniciativa dos sensores para integrar geradores elétricos minúsculos na correcção de programa,” diz Alshareef, que conduziu o projecto. “Isto permitirá a correcção de programa de criar sua própria potência para a monitoração de saúde personalizada.”