Φορητός αισθητήρας ανιχνεύει τη μόλυνση ενός τραύματος πριν την εμφάνισή της
Επιστήμονες από το πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης ανέπτυξαν έναν ασύρματο φορητό αισθητήρα με προσαρμοσμένο DNAτζελ που ανιχνεύει βακτηριακές λοιμώξεις σε τραύματα πριν ακόμη γίνουν εμφανείς
Σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Science Advances, ένας ασύρματος αισθητήρας, που ονομάστηκε WINDOW, μπορεί να ενσωματωθεί σε τραυματικούς επιδέσμους και να στείλει ένα σήμα στο smartphone του χρήστη όταν το DNAτζελ που φέρει αρχίζει να διαλύεται ως απόκριση στο βακτηριακό DNA, ειδοποιώντας τον για την παρουσία επικίνδυνων βακτηρίων όπως ο Staphylococcus aureus.
Επί της ουσίας ο αισθητήρας ανιχνεύει έναν βιοδείκτη, τη DNase, που σχετίζεται άμεσα με τη μόλυνση και το κάνει χρησιμοποιώντας ένα υλικό, το τζελ DNA, που ανταποκρίνεται επιλεκτικά σε αυτήν. Μάλιστα, το υλικό του αισθητήρα σχεδιάστηκε για να είναι σταθερό σε περιβάλλοντα με υγρασία όπως είναι η επιφάνεια του δέρματος.
«Κατά τη μόλυνση του τραύματος, η ποσότητα των βακτηρίων αυξάνεται και μαζί και η ποσότητα του ενζύμου DNase που εκκρίνεται από τα βακτήρια», εξηγεί ο Ze Xiong, ερευνητής στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών στο πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης και ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης. Στη συνέχεια, η DNase διασπά τους κλώνους DNA που αποτελούν την υδρογέλη, προκαλώντας τη διάλυσή της. Αυτό επιτρέπει μια συνεχή παρακολούθηση του τραύματος χωρίς να επέρχεται κορεσμός στον αισθητήρα, διευκολύνοντας την ταχύτερη ανίχνευση και θεραπεία λοιμώξεων.
«Η πρότασή μας είναι ο αισθητήρας να τοποθετείται κάτω από τον τραυματικό επίδεσμο μετά από μια χειρουργική επέμβαση, έτσι ώστε να μπορεί ο ασθενής, αμέσως μετά την έξοδο του από το νοσοκομείο, να αναζητήσει άμεση ιατρική φροντίδα, αν ανιχνευτεί μόλυνση του τραύματος», συμπληρώνει ο Xiong.
Οι λοιμώξεις της χειρουργικής περιοχής είναι ο πιο κοινός τύπος λοιμώξεων των ασθενών στα νοσοκομεία και κοστίζουν μόνο στο σύστημα υγειονομικής περίθαλψης των ΗΠΑ περίπου 3,5 έως 10 δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο. Τα διαβητικά έλκη ποδιών – ανοιχτές πληγές που εμφανίζονται σε περίπου 15% των ατόμων με διαβήτη – συχνά αναπτύσσουν λοιμώξεις που οδηγούν τους ασθενείς στο νοσοκομείο. Σε ακραίες περιπτώσεις, η αποτυχία διαχείρισης αυτών των πληγών τελειώνει με ακρωτηριασμό του ποδιού. Οι ερευνητές της μελέτης που δοκίμασαν τον αισθητήρα σε 18 ασθενείς πιστεύουν ότι μπορούν πλέον να ξεπεραστούν αυτές οι δαπανηρές καθυστερήσεις μέσω της συνεχούς παρακολούθησης του τραύματος.
«Ένας περιορισμός είναι ότι το τζελ DNA στεγνώνει με την πάροδο του χρόνου, γεγονός που περιορίζει το χρονικό διάστημα που μπορεί να λειτουργήσει ο αισθητήρας. Διερευνούμε τρόπους για να παρατείνουμε τη διάρκεια ζωής του, αλλά και για να ανιχνεύσουμε πρόσθετες παραμέτρους. Τώρα εργαζόμαστε με γιατρούς για την κλινική επικύρωση του αισθητήρα σε μια μεγαλύτερη ομάδα ασθενών και συζητάμε με εταιρείες για την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας», καταλήγει ο Xiong.
Πηγή: AAAS
Picture credits:Ze Xiong/AAAS
