Pijnloze papieren pleistertest voor glucosespiegels maakt gebruik van micronaalden

Patches lijken tegenwoordig een rage te zijn. Er zijn anticonceptiepleisters, nicotinepleisters en transdermale medicinale pleisters, om er maar een paar te noemen. Nu heeft een team van onderzoekers van het Institute of Industrial Science, The University of Tokyo, een patch met naalden ontwikkeld die zijn verbonden met een papieren sensor voor het diagnosticeren van aandoeningen zoals prediabetes. Gelukkig vermenigvuldigt deze pleister de pijn en het ongemak van een enkele injectienaald niet. In feite zijn deze micronaalden pijnloos en biologisch afbreekbaar.

Onderzoekers hebben geprobeerd een praktische manier te ontwikkelen om micronaalden - kleine naalden van minder dan 1 mm lang - te gebruiken voor routinematige doe-het-zelf medische monitoring. Micronaalden zijn zo kort dat ze in de huid blijven en geen contact maken met neuronen, wat betekent dat ze geen pijn veroorzaken. In plaats van bloed te extraheren, zuigen ze vloeistof in de huid op die de meeste belangrijke biomarkers bevat waarnaar bloedtesten zoeken. Er bestaan ​​verschillende soorten micronaalden, maar tot nu toe is het ongrijpbaar gebleken om een ​​praktisch apparaat te maken dat de vloeistof snel analyseert. "We hebben dit probleem overwonnen door een manier te ontwikkelen om poreuze micronaalden te combineren met op papier gebaseerde sensoren", zegt professor Beomjoon Kim. "Het resultaat is goedkoop, wegwerpbaar en vereist geen extra instrumenten."

Om de pleister te maken, maakten de onderzoekers eerst de micronaalden door een gesmolten mengsel van een biologisch afbreekbaar polymeer en zout in de kegelvormige holtes van een microvorm te gieten terwijl ze warmte toepasten. Daarna draaiden ze de mal en de naalden ondersteboven en legden ze op een stuk papier, dit keer met hoge druk van bovenaf. De hoge druk dwong het mengsel in de poriën van het papier, waardoor de bevestiging werd vastgezet en vloeistof die door de naalden werd gezogen moeiteloos in het papier kon stromen. Nadat ze uit de mal waren gehaald, werden de naalden gekoeld in een oplossing die al het zout wegzuigde en duizenden gaten of poriën achterliet, waar de vloeistof doorheen stroomt op weg naar het papier. De zoutconcentratie was een sleutelfactor die moest worden geoptimaliseerd, dus testten ze verschillende zoutconcentraties om te bepalen hoe poreus de micronaalden moesten zijn. Om de patch af te werken, gebruikten ze dubbelzijdig plakband om een ​​papieren glucosesensor op de papieren basis van de naaldarray te bevestigen.

Het team testte de pleister op een agarosegel waarin glucose was opgelost. Vloeistof uit de gel stroomde van de gel in de poreuze micronaalden en van daaruit in het papier en de sensorlaag. De glucoseconcentratie werd nauwkeurig geregistreerd als kleurveranderingen in het papier.

De pleisters zijn wegwerpbaar, biologisch afbreekbaar en het gebruik ervan vereist geen medische expertise of training. Ze zijn ook biocompatibel, wat betekent dat er geen probleem is als er iets in de huid achterblijft wanneer de pleister wordt verwijderd.

Volgens de onderzoekers is het testen op prediabetes slechts één toepassing van de technologie. De op papier gebaseerde sensor kan variëren, afhankelijk van de biomarker die u wilt controleren. Na dit succes is de volgende stap het testen van de bruikbaarheid van het apparaat met menselijke deelnemers en het ontwikkelen van configuraties voor het monitoren van andere stoffen en het bepalen van de aanwezigheid van andere omstandigheden.