Vysoce citlivý monitor může detekovat vitamín B6, glukózu v potu

Vitamin B6, který je absorbován z široké škály potravin, pomáhá posílit funkci imunitního systému a neurotransmitery v mozku. Ale Někteří pacienti s chronickým stavem, jako je diabetes může dojít k nízkým koncentracím vitamínu B6, což vede ke snížené funkci duševního a fyzického zdraví, s možnými příznaky, včetně podrážděnosti, deprese, anémie, necitlivost nebo svalového škubnutí.

Drahé krevní odběh jsou v současné době jediným způsobem, jak sledovat úrovně B6, ale tým vedený Huannyu „Larry“ Chengem, Jamesem L. Hendersonem, Jr. Memorial Docent of Engineering Science and Mechanics ve státě Penn, vyvinul nový, neinvazivní přístup, který by umožnil nepřetržité monitorování, dokonce i doma.

Vědci vytvořili platformu snímání na kůži pro detekci vitamínu B6 v malých koncentracích potMísto spoléhání se na laboratorní testy. Senzor může také detekovat glukózu při vysoké citlivosti, což umožňuje pacientům s diabetem neinvazivně monitorovat glukózu a vitamin B6 současně, řekl Cheng.

Tým zveřejnil svůj přístup v Kompozity Část B: Inženýrství.

Pro vytvoření vysoce citlivé sondy pro vitamín B6 vytvořil Chengův tým laserem indukovaný grafen (LIG) nanokompozity-proces, který zahrnuje vzorování atomicky tenkých uhlíkových vrstev, aby se vyvinul senzorové lešení, na kterém mohou vytvořit ostatní funkční komponenty, které se zaměřují na zájmové biomarkery.

V této studii použili molekulárně potištěné polymery (MIPS) k cílení na velmi malé množství vitamínu B6 přítomného v potu.

MIPS jsou Syntetické polymery S předdefinovanými rozpoznávacími místy, která napodobují biologické receptory, jako jsou protilátky, se váže na cílové molekuly, vysvětlil Cheng. Když jsou potištěny v přítomnosti vitamínu B6, MIPS fungují jako umělý enzym, který se v tomto případě selektivně váže na cíle, jako je vitamin B6 a glukóza.

„Vzhledem k tomu, že vitamin B6 je velmi stopová molekula dostupná v potu pouze v malém množství, museli jsme určit jiný přístup pro jeho detekci pomocí umělého enzymu nebo MIP,“ řekl Cheng. „MIP v testovací platformě se váže na cílovou molekulu, což mu dává procesní proces spojovat s vysokou selektivitou cílové molekule, jako je batole, které vejde do tvaru do třídiče tvaru.“

Vědci kombinovali MIPS s pruskými modrými redoxními sondami, materiálem používaným k usnadnění nebo označení reakcí a vydávání elektrický signál v přítomnosti určitých molekul.

Společně MIPS a Pruské modré redoxní sondy podporují nově vyvinutý senzor, který měří vitamin B6 v potu detekcí změn elektrického proudu. Typické hladiny B6 v potu jsou kolem 100 nanomolárních a senzor má limit detekce jen 0,93 nanomolárního, což je dobře v detekovatelném rozmezí.

Vědci také provedli testování senzoru na těle pro glukózu a dosáhli limitu detekce 93 nanomolárních, což Cheng řekl, že je považován za vysoce citlivý ve srovnání s jinými monitory, které mohou detekovat glukózu v potu.

„Vzhledem k všestrannosti a přizpůsobivosti používání MIPS je platforma snímání všestranná a bude pracovat také na detekci dalších biomarkerů, jako je glukóza,“ řekl Cheng.

„Změnili bychom jen MIP tak, aby cílili na další zájmové proteiny, jako jsou ženské reprodukční hormony nebo proteiny naznačující infekční onemocnění, jako je sepse, kterou doufáme v následných fázích výzkumu.“

Sledování vitamínu B6 a dalších vitamínů může být užitečné pro zlepšení zdraví pacientů, vysvětlil Cheng, protože fluktuace vitamínu B6 mohou naznačovat kompromitovaný imunitní systém.

„Li poskytovatelé zdravotní péče Detekujte velké kolísání vitamínu B6 v potu, může to naznačovat, že pacient bude zranitelnější vůči podmínkám onemocnění, zejména pokud ano chronické stavy Jako diabetes, “řekl Cheng.

„Produkce protilátek a odpovídající zdraví imunitního systému se spoléhá na stálý zdroj B6, takže pacienti by mohli potenciálně provést změny, než onemocní.“