บทความอายุยืน

วิธีใหม่ในการทดสอบกลูโคสด้วยแพทช์ Microneedle ที่ไม่เจ็บปวด

การศึกษาพบวิธีใหม่ในการทดสอบระดับกลูโคสด้วยแผ่นแปะไมโครนีเดิลที่ไม่เจ็บปวด
  • แผ่นแปะไมโครนีดเดิลที่มีเซ็นเซอร์กระดาษอาจเป็นวิธีใหม่ในการทดสอบระดับกลูโคสที่ไม่รุกรานและไม่เจ็บปวด ซึ่งอาจช่วยในการติดตามภาวะก่อนเป็นโรคเบาหวาน 

  • Microneedles ไม่เจาะเลือด แต่จะดึงของเหลวในผิวหนังที่มีไบโอมาร์คเกอร์ 

บทความนี้ถูกโพสต์ในข่าวมหาวิทยาลัยโตเกียว: 

แพทช์ดูเหมือนจะโกรธมากในทุกวันนี้ มีแผ่นแปะคุมกำเนิด แผ่นแปะนิโคติน และแผ่นแปะยาใต้ผิวหนัง และอื่นๆ อีกมากมาย

ขณะนี้ ทีมนักวิจัยที่นำโดยบอมจุน คิม จากสถาบันวิทยาศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยโตเกียว ได้พัฒนาแผ่นเข็มที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์กระดาษเพื่อวินิจฉัยภาวะต่างๆ เช่น ภาวะเสี่ยงก่อนเป็นเบาหวาน โชคดีที่แผ่นแปะนี้ไม่เพิ่มความเจ็บปวดและความรู้สึกไม่สบายของเข็มฉีดใต้ผิวหนังเพียงอันเดียว ในความเป็นจริง microneedles เหล่านี้ไม่เจ็บปวดและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

นักวิจัยได้พยายามพัฒนาวิธีการปฏิบัติจริงในการใช้เข็มขนาดจิ๋ว ซึ่งเป็นเข็มขนาดเล็กที่มีความยาวไม่เกิน 1 มม. เพื่อการตรวจติดตามทางการแพทย์ที่ทำเป็นประจำด้วยตนเอง

ไมโครนีดเดิลนั้นสั้นมากจนอยู่ภายในผิวหนังและไม่สัมผัสกับเซลล์ประสาทใดๆ ซึ่งหมายความว่าพวกมันไม่ทำให้เกิดความเจ็บปวด แทนที่จะเจาะเลือด พวกมันจะดึงของเหลวในผิวหนังที่มีตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญส่วนใหญ่ที่การตรวจเลือดมองหา

ไมโครนีเดิลมีอยู่หลายประเภท แต่จนถึงขณะนี้ การสร้างอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงซึ่งสามารถวิเคราะห์ของเหลวได้อย่างรวดเร็วได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยาก "เราได้เอาชนะปัญหานี้ด้วยการพัฒนาวิธีการรวมไมโครเข็มที่มีรูพรุนเข้ากับเซ็นเซอร์ที่ใช้กระดาษ" คิมกล่าว "ผลลัพธ์ที่ได้คือต้นทุนต่ำ ใช้แล้วทิ้ง และไม่ต้องใช้เครื่องมือเพิ่มเติมใดๆ"

ในการทำแผ่นแปะนี้ นักวิจัยได้ทำ microneedles โดยการเทส่วนผสมที่ละลายแล้วของโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและเกลือลงในโพรงรูปกรวยของแม่พิมพ์ขนาดเล็กในขณะที่ใช้ความร้อน จากนั้นพวกเขาก็พลิกแม่พิมพ์และเข็มกลับหัวและวางไว้บนกระดาษ คราวนี้ใช้แรงกดสูงจากด้านบน

แรงดันสูงบังคับให้ส่วนผสมเข้าไปในรูของกระดาษ เพื่อยึดสิ่งที่แนบมาและปล่อยให้ของเหลวที่ไหลผ่านเข็มผ่านเข้าไปในกระดาษได้อย่างง่ายดาย

หลังจากนำออกจากแม่พิมพ์ เข็มจะถูกทำให้เย็นลงด้วยสารละลายที่จะดูดเกลือทั้งหมดออก โดยเหลือรูหรือรูพรุนหลายพันรู ซึ่งเป็นสิ่งที่ของเหลวไหลผ่านไปยังกระดาษ ความเข้มข้นของเกลือเป็นปัจจัยสำคัญที่พวกเขาจำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพ โดยทดสอบเกลือหลายๆ ความเข้มข้นเพื่อพิจารณาว่าไมโครนีเดิลควรมีรูพรุนมากเพียงใด

เพื่อให้แพทช์เสร็จสิ้น พวกเขาใช้เทปสองหน้าติดเซ็นเซอร์กลูโคสแบบกระดาษไว้บนฐานกระดาษของชุดเข็ม

ทีมงานทดสอบแผ่นแปะบนเจลอะกาโรสที่ละลายกลูโคสแล้ว ของไหลจากเจลไหลจากเจลไปยังไมโครนีเดิลที่มีรูพรุน และจากนั้นเข้าสู่กระดาษและชั้นเซ็นเซอร์ ความเข้มข้นของกลูโคสถูกบันทึกอย่างแม่นยำเมื่อมีการเปลี่ยนสีในกระดาษ

แผ่นแปะเป็นแบบใช้แล้วทิ้ง ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และการใช้ไม่จำเป็นต้องมีความเชี่ยวชาญทางการแพทย์หรือการฝึกอบรมใดๆ นอกจากนี้ยังเข้ากันได้ทางชีวภาพ ซึ่งหมายความว่าจะไม่มีปัญหาหากมีสารตกค้างอยู่ในผิวหนังเมื่อนำแผ่นแปะออก

“แน่นอนว่าการทดสอบภาวะก่อนเป็นเบาหวานเป็นเพียงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอย่างหนึ่ง” ฮัคแจ ลี ผู้เขียนคนแรกกล่าว "เซ็นเซอร์ที่ใช้กระดาษอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับไบโอมาร์คเกอร์ที่คุณต้องการตรวจสอบ"

หลังจากความสำเร็จนี้ ขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบการใช้งานจริงของอุปกรณ์กับผู้เข้าร่วมที่เป็นมนุษย์ และพัฒนาการกำหนดค่าสำหรับการตรวจสอบสารอื่นๆ และในทางกลับกัน พิจารณาการมีอยู่ของเงื่อนไขอื่นๆ

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน อุปกรณ์การแพทย์และเซ็นเซอร์ ในเดือนกรกฎาคม 2563 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า