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团队开发可穿戴式传感器以帮助炎症性肠病患者

德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员设计了一种可穿戴设备,该设备可监测汗液中的生物标志物,这些标志物可能预示着炎症性肠病(IBD)爆发。

一组生物工程师在概念验证研究中演示了类似手表的装置,该研究由克罗恩氏和结肠炎基金会资助,并于7月28日在线发布,并在该基金会的《炎症性肠病》杂志的十月印刷版中发表。

设备中的传感器检测并量化与炎症性肠病相关的两个关键生物标志物的存在:白介素-1β和C反应蛋白(CRP)。该研究是第一个确定人类汗液中存在CRP的研究,也是第一个表明可以在汗液中检测到两种生物标志物的研究。

埃里克·琼森工程与计算机科学学院的系主任兼生物工程学教授,研究的主要研究者Shalini Prasad博士说,这项技术可以提供警告,但不能诊断出炎症性肠病。这项工作的最终目标是开发一种设备,以帮助患者获得对IBD的更多控制,而这可能是无法预测的。

塞西尔·H(Cecil H.)和艾达·格林(Ida Green)系统生物学科学教授普拉萨德说:“这就像汽车中的发动机检查灯。”“警告信号并不意味着患者会突然发作,但是当症状可能对治疗更敏感时,它可以使患者有机会进行早期干预。该设备还可以帮助医生更快地了解是否需要治疗工作中。”

研究人员监测了20名健康志愿者中两种生物标志物的水平,以表明可以追踪生物标志物并确定没有IBD的人的生物标志物水平。

研究人员使用了所谓的被动汗水,这意味着佩戴者无需进行体育锻炼或表达汗腺即可生成样本。汗水收集在腕带装置中的可移动条带上,必须每天更换一次。Prasad说,该设备能够收集被动汗水很重要,因为IBD患者可能无法以产生主动汗水所需的水平运动。

该原型将在由基金会资助的研究的第二阶段中,在患者志愿者身上进行测试,并且必须经过进一步的测试才能将其提供给患者。

该设备具有追踪其他以炎症反应为特征的疾病和状况的潜力。普拉萨德(Prasad)的研究小组正在研究它是否可以提醒人们细胞因子的增加,细胞因子是病毒感染初期由免疫系统释放的蛋白质,例如COVID-19。

普拉萨德(Prasad)的小组先前开发了一种生物传感器,可以分析汗液以检测某些化学物质(例如葡萄糖和皮质醇)的水平,这些化学物质可以指示糖尿病。2014年,她在得克萨斯州艾伦共同创立了一家名为EnLiSense的公司,以开发基于生活方式的传感器和设备。基金会研究创新副主任Gerard Honig博士说,基于Prasad在葡萄糖追踪器方面的成功工作,克罗恩&结肠炎基金会与她合作,将这一概念应用于IBD的无创监护仪的开发。

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