Implantierbare Sensoren sind kleiner als ein Reiskorn und bestehen aus einem Hydrogelgerüst, das als Kontaktlinse flexibel ist.
Ein medizinisches Verfahren, das Patienten in verschiedene Gruppen unterteilt Personalisierte Medizin ist für Verbraucher einen Schritt näher, indem ein implantierbarer Sensor geschaffen wird, der warnt, bevor sich im menschlichen Körper gesundheitliche Probleme entwickeln. Wissenschaftler entwickeln und vermarkten ihr erstes Gerät in Europa und hoffen, in den USA eine Genehmigung dafür zu erhalten
"Andere implantierbare Sensoren, die derzeit auf dem Markt sind, haben einen erheblichen Nachteil", sagt Natalie A. Wisniewski, Ph.D. "Sie provozieren oft eine Immunantwort gegen Fremdkörper, die den Sensor mit Entzündungszellen oder Narbengewebe überzieht." Diese Beschichtung kann das Gerät von Kapillaren abschirmen und verhindern, dass es chemische Veränderungen genau erfasst, sodass es nach einigen Wochen oder Monaten nicht mehr funktioniert.
„Die Forscher haben auch dafür gesorgt, dass ihrem Sensor keine flachen Oberflächen fehlen, was ein totes Werbegeschenk für Zellen ist, dass ein Objekt nicht natürlich ist“, sagt Wisniewski, der bei Profusa Inc. ist. Er kündigte auch an, dass der erste Sensor in menschliche Freiwillige implantiert ist funktioniert noch nach mehr als 4 Jahren. Daher wachsen Zellen und Kapillaren in die Struktur des Sensors hinein, ohne die unerwünschte Immunantwort zu aktivieren.
Das Hydrogel ist die Formulierung auf Basis von Poly (2-hydroxyethylmethacrylat). Das gleiche Polymer, das zur Herstellung von weichen Kontaktlinsen verwendet wird. Die Forscher bedeckten das Hydrogelgerüst mit Farbstoffmolekülen, die auf die Konzentration eines Analyten wie Sauerstoff, CO2, Glucose oder Laktat im Blut reagieren.
Auf der Haut ist ein kleiner Detektor angebracht, der nahes Infrarotlicht durch die Haut strahlt. Es bewirkt, dass die Farbstoffmoleküle je nach Konzentration des Analyten mehr oder weniger hell fluoreszieren. Da fluoreszierendes Licht für das menschliche Auge nicht sichtbar ist, kann es nur von einem Detektor gesehen werden, der die Messung der Helligkeitsänderung (da die Analytkonzentration mit der Zeit schwankt) drahtlos an den Computer oder das Mobiltelefon sendet, um die Änderung aufzuzeichnen. Es wurde gezeigt, dass bei Patienten, die wegen einer peripheren Arterienerkrankung behandelt werden, von der weltweit Millionen von Menschen betroffen sind, Sauerstoffwerte im Gewebe gemeldet werden. Diese Krankheit beeinflusst den Sauerstoffgehalt, der eine Amputation verursacht. Um eine Amputation zu verhindern, wird dieses Gerät verwendet. Es hilft, indem es den Arzt über die Abnahme des Sauerstoffgehalts in den Gliedmaßen eines Patienten informiert.
Die Modifikation dieser Idee besteht darin, mehrere Körperchemien gleichzeitig zu verfolgen. „Die Sensoren liefern eine kontinuierliche Aufzeichnung Ihrer Analyten in Bezug auf Ihre persönliche Basislinie“, erklärt Wisniewski. "Wenn dann etwas aus dem Ruder läuft, wird es früh markiert, bevor Sie Symptome spüren, damit Sie rechtzeitig zur Behandlung zum Arzt gehen können."
Wisniewski sagt: „Das Militär ist ebenfalls an diesen Geräten interessiert und hat seit der Gründung des Unternehmens Unterstützung geleistet. Sie stellen sich vor, dass die Verwendung des Sensors für die Soldaten und die Athleten effektiv ist. Diese Forschung wird von verschiedenen Regierungsstellen der National Institutes of Health (NIH) und der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) unterstützt.