试验到皮肤收集的婴儿血化学寻求取代侵入式采样
斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)的科学家正在研究一种通过皮肤测量和监测早产儿和患病婴儿血液化学水平的系统,如果成功,可能最终取代侵入性血液检测的需要。
当婴儿如果早产或患病,就有必要追踪他们体内葡萄糖、乳酸、钠和钾等电解质的水平,因为这些指标的平衡至关重要。
目前的水平是通过脚跟的血液测试或从静脉抽取的血液来测量的,这可能会令人痛苦,并有可能在婴儿在子宫内时耗尽血液新生儿重症监护室已经脆弱。
该大学团队正在研究是否可以通过皮肤准确地收集葡萄糖和乳酸水平。格拉斯哥皇家儿童医院新生儿病房的医疗小组正在进行一项临床试验。
如果这种技术被发现有效,它将被转移到未来医疗设备以无线贴片传感器的形式,可以用于任何生病的婴儿。
Patricia教授康康斯康星州的斯特拉斯卡莱德生物医学工程说:“目前,婴儿上的血液化学通过血液样品通过鞋跟刺毛细血管或通过静脉进行血液样品来测量,需要定期进行。
“我们的技术旨在消除这种需要,因为许多分子和离子也会穿过皮肤。”
“而不是实际上要服用血液,我们的试验正在使用将收集葡萄糖和乳酸的皮肤贴片。
“我们可以通过一种特殊的凝胶电极收集血糖水平,并将其与医务人员常规采集的血液样本中的葡萄糖水平进行比较。”
“通过我们的研究,我们的目标是展示我们通过皮肤的采取,可以校准血液中的内容。
“如果试验证实了这一点,那么就为可穿戴设备通过皮肤监测这些婴儿开辟了道路,无需抽取任何血液或使用针头。”
“这种可穿戴系统还意味着,父母们将不必忍受看着自己的宝宝接受血样采集的痛苦,也能将他们已经面临挑战时抽取的血量降至最低。”
该研究小组正在使用实验室设备进行试验,但一种可无线工作的小型化系统的工作已经开始。
斯特拉斯克莱德的生物电子公司Ohmedics Ltd,康诺利教授也是该公司的首席执行官,将推进任何未来技术的商业化。
传感器的工作原理是提取皮肤上的分子和离子,检测这种流动,并使用蓝牙将水平发送到移动电话设备。
设计用于放置在婴儿的胃部的贴片,每24小时都需要改变,将实时测量,只需30秒即可阅读。
这种可穿戴的无线设备还可以让父母更方便地把婴儿从保温箱中拿出来抱着,众所周知,这有助于婴儿的健康。
目前,需要经常进行常规采样的婴儿,通常每一到两周需要输血,特别是那些早产和血量较低的婴儿。新系统可以帮助防止这种情况的发生。
通过这种方式采样造成的任何疼痛或痛苦可能对神经发育的影响 - 大脑的神经途径的发展。
项目合作伙伴、儿科顾问医生尼尔·帕特尔博士说:“新生儿采血时的痛苦和痛苦不仅仅是短期的不适,还可能导致长期的神经发育问题,而这种方法完全可以避免。”
由于血液量的枯竭,这些婴儿还有需要对这些婴儿进行输血的真正风险。本机中的一些婴儿每天需要血液样本4次或更多次。最恶劣的婴儿或那些不稳定的血糖结果,可能需要更频繁地拍摄样品,有时每小时均。
“如果研究结果良好,那么这项工作可以转化为一种贴片,这将消除对葡萄糖和乳酸的常规血液取样的需要。”
儿科顾问医师海伦·麦克德维特博士说:“如果医院试验的结果乐观,我们就有希望为未来设计一种可穿戴的无线设备。”
“它正在作为实验室原型开发中。”
研究人员说,这种成品制造起来并不昂贵,而且可以在国外临床获取困难的医疗环境中进一步使用。
如果研究成功,这种设备最终也会被开发出来用于成人。
格拉斯哥儿童医院慈善机构为临床试验的准备工作提供了资金,斯特拉思克莱德医院与皇家儿童医院和Ohmedics合作,还通过比尔和梅林达·盖茨基金会的大挑战探索计划获得了一笔赠款,用于初步开发未来的可穿戴设备,用于低资源设置的无线设备。
格拉斯哥儿童医院慈善机构的首席运营官克尔斯滕·辛克莱说:“我们很自豪能支持这项开创性的研究,它可能改变对苏格兰最小和最脆弱婴儿的护理。”
该项目还受益于斯特拉斯克莱德大学医疗设备博士培训中心的博士生奖学金,该中心是英国研究和创新的一部分,由工程和物理科学研究委员会提供。
据英国领先的新生儿慈善机构Bliss称,英国每年约有6万名婴儿早产,即怀孕37周之前出生。
服务主管Debbie Bezalel说:“任何能减少婴儿痛苦的方法都是朝着正确方向迈出的一大步,这能确保婴儿在新生儿护理中获得尽可能好的护理标准。”
病历
父母亚当戴维森和Lindsay Chalmers一直参与与他们的女婴格鲁吉亚的临床试验。由于她的肺周围的液体积聚,她于今年6月19日在计划剖腹产早六周出生。这可以让她呼吸难以呼吸,而且她经历了手术。
来自利文斯通的25岁的父亲亚当说:“我们很高兴能参加试验,因为任何能使抽取血液样本更简单、不用针头的方法都更好。”
“格鲁吉亚曾经有过血液样本每四个小时服用一次,而且她必须定期输血,所以只要她不需要输血就行血会是一件好事。“
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