Международная группа исследователей недавно разработала новую мембрану, которая устраняет как проблемы, возникающие в результате прямого контакта с кожей, так и разжижения пота для биосенсоров пота. Как обсуждалось в Biomicrofluidics, AIP Publishing, мембрана работает в сотни раз лучше, чем другие методы, и выдерживает многократное использование.«Повседневное использование биосенсоров пота не за горами, но сначала нам нужно решить несколько проблем, в том числе, как получить полезные образцы, когда пациенты не напрягаются», — сказал Филип Симмерс, автор статьи. «Контролируемое дозирование очень важно для медицинского сообщества».Ионтофоретические устройства, которые будут работать на мембране команды, работают, прикладывая небольшое напряжение к коже, чтобы направить заряженное лекарство через эпидермис.
В большинстве устройств для стимуляции потоотделения используется стимулятор, растворенный в гидрогеле в высоких концентрациях, чтобы гарантировать сохранение дозировки.Хотя стимуляторы, такие как карбахол, полезны, потому что организм медленно их метаболизирует, они не могут целенаправленно воздействовать на потовые железы и представляют потенциальный риск, если в организм попадает дополнительный стимулятор. Когда стимулятор активирует потоотделение, образующийся меланж гидрогеля и пота не только затрудняет попадание стимулятора на кожу, но и затрудняет точное считывание биосенсором пота.
«Одна из самых больших проблем заключалась в том, что, когда мы потеем, мы активно теряем аналиты в геле, и эта проблема не решена», — сказал Симмерс.Симмерс и его команда сначала построили модель in vitro, чтобы определить, какие коммерчески доступные фильтрующие мембраны лучше всего подходят для ограничения пассивной диффузии карбахола. Они обнаружили, что лучшие мембраны имеют наноразмерные поры и сохраняют более 90 процентов своей первоначальной концентрации стимулятора через 24 часа, позволяя при этом проходить только минимальному количеству пота.
Затем группа перенесла эту технологию на пластыри размером с монету и протестировала их на пациентах. Используя краситель бромфеноловый синий и силиконовое масло, которое меняет цвет в присутствии пота, они смогли подтвердить, что наноразмерные поры, идентифицированные ранее во время их экспериментов in vitro, все еще могут обеспечивать контролируемое дозирование, которое вызывает реакцию потоотделения человека, доказывая, что мембрана эффективно функционирует. изоляция пота от стимулятора.
Затем группа надеется включить свои открытия в носимый прототип биосенсора, который они уже разработали. Симмерс сказал, что он надеется, что выводы, сделанные в статье, также вызовут интерес к тому, как лучше производить мембранные материалы для таких устройств.