Nat Levi, Texas Universiteti, Ostin

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Texaslı mühəndis Tse-Ang Li yeni hazırlanmış layihə ilə. Müəllif: Tzu-Çin Hsu

Ostindəki Texas Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən hazırlanmış yeni lif zond, həm dünyadakı xəstələrə, həm də onlara qulluq edən klinisyenlərə kömək etmək üçün sağlamlıq monitorinqində iki əsas yenilik təqdim edir. Zond eyni vaxtda üç əsas biomarkeri izləyə bilər və bu da daha sürətli, minimal invaziv xəstə monitorinqini təmin edir. Bütün bunlar kiçik bir paketdədir – zond öz növünün ən kiçikidir və diametri cəmi 1,1 millimetrdir.

“Qlükoza, laktat və etanol kimi biomarkerlərin real vaxt rejimində monitorinqi metabolik sağlamlığı anlamaq və kritik qayğı müəssisələrində müalicə qərarlarına rəhbərlik etmək üçün vacibdir”, – deyə Kokrell Mühəndislik Məktəbinin Walker Mexanika Mühəndisliyi kafedrasının professoru və Nature Communications jurnalında dərc olunmuş yeni tədqiqatın aparıcı müəllifi Tanya Hutter bildirib .

“Kompakt lif zondumuz, metabolik vəziyyətin daha tam mənzərəsini təmin edərək, bu birləşmələri eyni vaxtda ölçmək üçün unikal bir həll təklif edir.”

Şəkərli diabetin idarə olunması üçün qlükoza monitorinqi vacibdir, laktat səviyyələri isə sepsis və ya toxuma hipoksiyasını göstərə bilər. Etanol monitorinqi alkoqol intoksikasiyası, asılılıq müalicəsi və alkoqolla əlaqəli qaraciyər və ya beyin zədələnmələri hallarında vacibdir.

Bu üç molekul ümumi sağlamlıq, fiziki forma və metabolik qiymətləndirmə üçün də vacibdir. Onların konsentrasiyaları enerji istifadəsinə, fiziki performansa və ümumi fizioloji stressə dair məlumat verir. Buna görə də qlükoza, laktat və etanolun davamlı və ya tibbi yardım nöqtəsində izlənməsi erkən diaqnozu dəstəkləyə, klinik müdaxilələrə rəhbərlik edə və həm tibbi, həm də gündəlik şəraitdə fərdi sağlamlıq monitorinqini təmin edə bilər.Kredit: Tzu-Çin Hsu

Ənənəvi olaraq, bu biomarkerlər vaxt aparan, invaziv və baha başa gələn müxtəlif cihazlar istifadə edilərək ayrıca ölçülür. Kiçik molekulların in vivo ölçülməsi üçün geniş yayılmış bir metod olan və analiz üçün maye nümunələrinin toplanmasını tələb edən mikrodializlə müqayisədə, lif zond biomarkerləri birbaşa toxumada izləyir və davamlı olaraq real vaxt nəticələri təqdim edir.

Ağır travmatik beyin zədəsi alan xəstədə klinik idarəetməni istiqamətləndirən kimyəvi dəyişiklikləri izləmək üçün beyinə mikrodializ zondu daxil edilir. Lakin bu metod çox əmək tələb edir və yalnız gecikmiş məlumat verir, çünki nümunələr oflayn şəkildə toplanmalı, emal edilməli və təhlil edilməlidir.

Bu gecikmə klinisyenlərin inkişaf edən metabolik böhranlara tez reaksiya vermək qabiliyyətini məhdudlaşdırır və beyin kimyasına dərhal nəzər sala bilən davamlı, real vaxt rejimində sensor texnologiyalarına ehtiyacı vurğulayır.

“Hər saniyənin vacib olduğu reanimasiya şöbəsində bu məlumata tez bir zamanda ehtiyac duyurlar”, – Hutter dedi.

Lif zondunun necə qurulduğu

Orta infraqırmızı lif zond, yarımkeçirici membranla əhatə olunmuş, davamlı polietereterketon (PEEK) boruda yerləşdirilmiş iki gümüş halid optik lifdən hazırlanmışdır. Bir lifin işığı çatdırmaq və toplamaq üçün bucaqlı ucu var, digəri isə güzgü kimi çıxış etmək üçün qızılla örtülmüşdür.

Membran, hissedici bölgə ilə toxuma arasında birbaşa təmasın qarşısını alır, biouyğunluğu artırır və zülallar kimi böyük birləşmələrin müdaxiləsini azaldır.

Zond, toxumadakı molekullarla qarşılıqlı təsir göstərən orta infraqırmızı işıq təmin etmək üçün kvant kaskad lazerinə (QCL) qoşulub.

Hər bir molekul müəyyən dalğa uzunluqlarında işığı udur və unikal spektral imza yaradır və işığın udulma dərəcəsi onun konsentrasiyası ilə mütənasibdir və bu da kəmiyyətləndirməyə imkan verir. Zond molekullara reaksiya vermir və ya onları dəyişdirmir; sadəcə onların işığa reaksiyasını ölçür.

Hutterin laboratoriyasında doktorantura tələbəsi və yeni məqalənin həmmüəllifi Tse-Ang Lee bildirib ki, “Mikrodializdən fərqli olaraq, o, yerli toxuma mühitini narahat etmir, ona görə də toxumanın içərisində əslində baş verənləri daha çox təmsil edir”.

Beyin zədələrindən tutmuş gələcəyin geyilə bilən cihazlarına qədər

Bu xüsusi layihə, in vivo şəraitdə davamlı olaraq spirt ölçmə texnologiyasının inkişafına yönəlmişdi , lakin Hutterin karyerasının on ildən çox tarixi var. O, Birləşmiş Krallıqdakı Kembric Universitetində doktorluq dərəcəsi almaq üçün təhsil alarkən, travmatik beyin zədələnməsi üçün müalicəni təkmilləşdirmək istəyən klinisyenlər tərəfindən ona müraciət edildi. Onun bu tədqiqatdakı məqsədi vacib biomarkerlərin ölçülməsini sürətləndirmək və onu bütövlükdə bədən üçün daha az invaziv etməkdir.

Cihaz xəstəxanalarda və digər tibbi müəssisələrdə klinisyenlər tərəfindən istifadə üçün nəzərdə tutulub, lakin texnologiyanın sağlamlığın monitorinqi üçün geyilə bilən istehlakçı cihazına çevrilmə potensialı da var . Universitet müvafiq sənaye tərəfdaşına lisenziya verilə bilən patent müraciəti təqdim edib.

Nəşr detalları

Tse-Ang Lee və digərləri, Ex vivo insan dərisi istifadə edilərək nümayiş etdirilən in vivo çoxkomponentli monitorinq üçün kompakt orta infraqırmızı lif zond, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-70300-x

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Əsas tibbi anlayışlar

AlkoqolQlükozaSüd turşusu

Klinik kateqoriyalar

Kritik qayğı tibbTexas Universiteti tərəfindən təmin edilir (Ostin)