团队开发可穿戴传感器,以帮助炎症性肠病的人
德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员设计了一种可穿戴设备,它可以监测汗液中的生物标记物,这些生物标记物可能是炎症性肠病(IBD)爆发的信号。
一队生物工程师展示了腕表设备在克罗恩和结肠炎基金会资助的概念上的验证学习中,并于7月28日在线发布,并在10月28日在基金会的期刊上发布,炎症性肠病疾病。
装置中的传感器检测并定量与炎症肠相关的两个关键生物标志物的存在疾病:白细胞介素-1β和c反应蛋白(CRP)。这项研究首次证实了c反应蛋白存在于人类汗液第一个证明这两个生物标记可以在汗水中检测到。
沙里尼·普拉萨德(Shalini Prasad)博士是埃里克·琼森工程与计算机科学学院(Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science)的系主任和生物工程教授,也是这项研究的首席研究员。他说,这项技术可以提供一种警告,但不能诊断炎症性肠病。这项工作的最终目标是开发一种设备,以帮助患者获得对IBD的更多控制,这可能是不可预测的。
“这就像汽车的发动机检查灯,”系统生物科学的塞西尔·h·和艾达·格林教授普拉萨德说。“警告信号并不意味着病人的症状发作了,但它可以给病人早期干预的机会,那时的症状可能对治疗更有反应。”该设备还可以帮助医生更快地了解治疗是否有效。”
研究人员在20名健康志愿者中监测了这两种生物标志物的水平,以表明这些生物标志物可以被跟踪,并确定没有IBD的人的生物标志物水平。
研究人员使用的是所谓的被动汗液,这意味着佩戴者不需要进行体育活动,也不需要表达他们的汗腺来生成样本。汗液通过一个可拆卸的条收集到手腕装置上,必须每天更换。普拉萨德说,这种设备收集被动汗液很重要,因为IBD患者可能无法进行产生主动汗液所需的运动。
在同样由该基金会资助的第二阶段研究中,该原型将在患者志愿者身上进行测试,并且必须经过进一步测试,才能供患者使用。
该装置具有追踪因炎症反应标记的其他疾病和条件的可能性。Prasad的团队正在调查它是否可以提醒人们在细胞因子上增加,这是免疫系统在病毒感染的早期阶段释放的蛋白质,例如Covid-19。
Prasad的团队以前开发了一种分析的生物传感器汗水检测某些化学品的水平,例如葡萄糖和皮质醇,其可能表明糖尿病。2014年,她共同创立了一个名为德克萨斯州艾伦,德克萨斯州的公司,以开发基于生活方式的传感器和设备。基于Prasad对葡萄糖跟踪器的成功工作,Crohn的&Colitis基金会与她合作,旨在为IBD开发非侵入性监测件,该概念为IBD表示,该基金会的副总会Gerard Hong表示,博士·佩雷格博士表示。
“我们在许多领域看到了非凡的变革,比如生物工程,以及与之相关的戏剧性事件医疗设备霍尼格说。
IBD影响了大量的美国人,其特征在于慢性或经常性免疫应答,其中衬里的细胞在身体错误的食物,细菌和外国物质的其他材料时遭到攻击,导致炎症。症状包括疲劳和腹痛,患有溃疡病患者的腹泻和溃疡性结肠炎的患者。
目前,医生通过内窥镜检查肠道炎症,这包括将一根又长又细的管子插入身体以查看内部器官或组织。霍尼格说,这种手术侵入性太大,无法进行频繁的疾病监测,这给招募患者进行临床药物试验带来了挑战。
“可穿戴的微传感器装置有可能赋予患者积极参与监测疾病并管理它的患者,”隆格格说。“它将极大地促进临床研究,并可能长期使用,以便于主动管理,您有一个目标生物标志物级别,您正在尝试在一定的时间内实现,并且您优化关心即可到达那里。”
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