Ενώ η φλεγμονή μας είναι περισσότερο γνωστή ως πόνος, ερυθρότητα και πρήξιμο, ένα πλήθος βιοχημικών δεικτών συνδέεται επίσης με αυτήν. Το ίδιο και ένα μεγάλο ποσοστό ασθενειών, όπως η αρθρίτιδα ή ο ιός Ζίκα. Εάν τα επίπεδα της όμως αυξηθούν, ο κίνδυνος για την υγεία των ασθενών αυξάνεται εξίσου.
Μια πολλά υποσχόμενη νεότερη συσκευή θα μπορούσε να διευκολύνει γιατρούς και ασθενείς να παρακολουθούν την πορεία της ασθένειας, αλλά και της φλεγμονής, και μάλιστα με μη επεμβατικό τρόπο, χωρίς δηλαδή να χρειαστεί εξέταση αίματος. Πιο συγκεκριμένα, ερευνητές του Caltech ανέπτυξαν έναν πρώτο στο είδος του φορητό αισθητήρα δέρματος, που μπορεί να ανιχνεύσει ασύρματα την παρουσία της C-αντιδρώσας πρωτεΐνης (CRP) στον ιδρώτα.
Η C-αντιδρώσα πρωτεΐνη (CRP), η οποία εκκρίνεται από το ήπαρ, συνδέεται τόσο συχνά με τη φλεγμονή, ώστε η παρουσία της στην κυκλοφορία του αίματος αποτελεί ισχυρή ένδειξη μιας υποκείμενης κατάστασης υγείας.
Στο εργαστήριο που αναπτύχθηκε το συγκεκριμένο τεχνολογικό εργαλείο, με επικεφαλής τον Wei Gao, έχουν κατασκευαστεί και άλλες παρόμοιες συσκευές που χρησιμοποιούν αισθητήρες μέσω του ιδρώτα. Η C-αντιδρώσα πρωτεΐνη (CRP) είναι πολύ πιο δύσκολο να ανιχνευθεί από τα μόρια που ανιχνεύονται από τους άλλους αισθητήρες ιδρώτα, λόγω της μικρότερης συγκέντρωσης στο αίμα, σε σύγκριση με άλλους βιοδείκτες.
Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό πρώτον, στο μεγαλύτερο μέγεθος των μορίων της CRP και, επομένως, και πολύ πιο δύσκολο για αυτά να εκκρίνονται από την κυκλοφορία του αίματος στον ιδρώτα, και, δεύτερον, ότι η ανίχνευση της CRP απαιτεί συνήθως ειδικά εργαστηριακά στάδια.
«Αυτοί αποτελούν τους βασικούς παράγοντες που εμπόδιζαν τους ανθρώπους να πραγματοποιήσουν μια φορητή ανίχνευση της CRP στο παρελθόν. Χρειαζόμαστε υψηλή ευαισθησία για την αυτόματη παρακολούθηση της CRP πολύ χαμηλής συγκέντρωσης στο δέρμα» επισημαίνει ο δρ. Wei Gao, επίκουρος καθηγητής ιατρικής μηχανικής, ερευνητής του Heritage Medical Research Institute και υπότροφος των Ronald και JoAnne Willens.
Πώς λειτουργεί
Ο συγκεκριμένος αισθητήρας βασίζεται σε χαραγμένο με λέιζερ γραφένιο, μια μορφή φύλλου άνθρακα. Η δομή του γραφενίου περιέχει πολλούς μικροσκοπικούς πόρους που δημιουργούν μεγάλη επιφάνεια και είναι ενσωματωμένοι με αντισώματα που συνδέονται με την CRP και ειδικά μόρια (οξειδοαναγωγικά μόρια) ικανά να παράγουν ένα μικρό ηλεκτρικό ρεύμα υπό ορισμένες συνθήκες.
Ο αισθητήρας περιέχει επίσης νανοσωματίδια χρυσού που φέρουν μαζί τους ένα ξεχωριστό σύνολο αντισωμάτων CRP (αντισώματα ανιχνευτή).
Όταν τα μόρια της CRP εισέρχονται στον αισθητήρα μέσω του ιδρώτα, συνδέονται τόσο με τα αντισώματα ανιχνευτή στα νανοσωματίδια χρυσού όσο και με τα αντισώματα στο γραφένιο, προσκολλώντας προσωρινά τα νανοσωματίδια στο γραφένιο και ενεργοποιώντας το μόριο οξειδοαναγωγής, για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα που μπορεί να μετρηθεί από ηλεκτρονικά εξαρτήματα, προσαρτημένα στον αισθητήρα.
Ο αισθητήρας έχει σχεδιαστεί επίσης για να μετρά τη συγκέντρωση ιόντων στον ιδρώτα, το pH του ιδρώτα και τη θερμοκρασία του δέρματος, εφόσον η σύνθεση του ιδρώτα δεν είναι ίδια για όλους τους ανθρώπους.
Η συγκεκριμένη ερευνητική προσπάθεια αποδεικνύει για πρώτη φορά ότι η CRP του ιδρώτα θα μπορούσε με αυτόν τον τρόπο να ανιχνευθεί με την ίδια ακρίβεια, αντίστοιχη της εξέτασης αίματος.
«Πρόκειται για ένα εργαλείο που μας επιτρέπει να παρακολουθούμε μόρια εξαιρετικά χαμηλού επιπέδου μέσω των σωματικών υγρών. Προσδοκούμε να το χρησιμοποιήσουμε και στην παρακολούθηση άλλων κλινικά σημαντικών πρωτεϊνικών και ορμονικών μορίων» καταλήγει ο δρ. Wei Gao.
