Biyosensörler Böbrek Hastalığı Yönetimini Dönüştürüyor

Non-invaziv, hızlı ve uygun bir renal fonksiyon izleme sistemi olup olmadığını hiç merak ettiniz mi? Bir akıllı saat gibi küçük ve kompakttır ve günün 24 saati takılabilir. Aynı zamanda internete bağlanarak böbrek fonksiyonunu uzaktan anlamanıza ve gelecekteki böbrek fonksiyonu düşüşü riskini tahmin etmek için büyük veri, makine öğrenimi ve diğer yöntemleri kullanmanıza olanak tanır. Şimdiye kadar hayal ettiyseniz, tebrikler, hayaliniz gerçek olmak üzere!

 

 

 

 

Böbrek hastalığı için Deserticola cistanche için tıklayın

6 Kasım 2022 tarihinde Amerikan Nefroloji Derneği (ASN) tarafından düzenlenen 2022 Böbrek Haftası (Böbrek Haftası) akademik konferansının ödül töreninde yeni in vivo ve in vitro biyosensing sistemleri ve böbrek hastalıklarının yönetimini değiştirmedeki uygulamaları tanıtıldı.

1. Yeni biyosensörlerin tanıtılması

Son 15 yılda, temel bilimdeki çığır açan gelişme, insanların hastaneler gibi profesyonel tıp kurumlarında fiziksel değişiklikleri tespit etmesini mümkün kıldı. Elektrokardiyogramlar ve beyin dalgaları gibi izleme yöntemleri klinik uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır.

 

Bununla birlikte, şu anda klinik uygulamada kullanılan biyoelektrik algılama ekipmanı doğrudan cilt üzerine kapatılır ve vücudun iç koşullarını doğru bir şekilde tespit etmek zordur.

 

Ek olarak, mevcut algılama ekipmanı nispeten hantaldır ve etrafta taşınamaz.

 

Bunu göz önünde bulundurarak, bilim adamlarının sürekli çabalarıyla nihayet 2019'da Amerika Birleşik Devletleri'nden bilim adamları elektrokardiyogram, kan basıncı, kan oksijen izleme ve diğer ekipmanları başparmak büyüklüğünde taşınabilir yeni bir biyosensöre entegre etti.

Bu yeni biyosensör hangi göstergeleri izleyebilir?

Vücut ısısını ve mikrobiyal potansiyeli (elektrokardiyogram gibi) izlemek, teri, kan akışını, kan basıncını, kan oksijenini, damar haritalamasını ve kardiyak oskültasyonu izlemek için özelleştirilebilir. Ayrıca yara iyileşmesini izlemek için özel olarak modifiye edilmiş cihazlar bulunmaktadır.

Akademisyenler, bu yeni biyosensör türünün, yeni doğanlar gibi sınırlı hareket kabiliyetine veya dil becerilerine sahip olmayan kişilere uygulanabileceğine inanıyor. Bebeğin biyosensörü bebeğin EKG'sini ve vücut ısısını izleyebilirken, ayaktaki kırmızı nokta kandaki oksijen seviyesini izleyebilen optik bir izleme cihazıdır.

Şu anda, Amerika Birleşik Devletleri de dahil olmak üzere 20'den fazla ülke, bu yeni biyosensör türünün pazarlanmasını onayladı (bu tür yeni biyosensör türü, Çin'de listelenmemiştir). Bu tür cihazlar 12,000'den fazla hastaya hizmet vermiş ve 150,000 saatten fazla veri toplamıştır. Yukarıdaki veriler, bu yeni biyosensörün güvenli ve güvenilir olduğunu ve böbrek hastalığı yönetimi gibi daha geniş uygulama olasılıklarına sahip olduğunu göstermektedir.

2. Yeni biyosensörler ve böbrek hastalığı yönetimi

Yeni biyosensör, insan vücudunun yüzeyine yapıştırılmasına ek olarak, organın içindeki kan akışını izlemek ve karşılık gelen biyobelirteçleri özelleştirmek için beyne ve kalbe de yerleştirilebilir.

 

Mevcut nefropati inceleme yöntemi için, glomerüler filtrasyon hızını (eGFR) tahmin etmek basit ve kolay olmasına rağmen, test sonuçları yanlış pozitif veya yanlış negatif olabilir ve bazı popülasyonlarda doğruluk düşüktür.

Böbrek hastalığı incelemesinin "altın standardı": böbrek biyopsisi, sıklıkla tespit edilemeyen invaziv bir yöntemdir ve böbrek hastalığı izlemi için kullanılması zordur. Vücuttaki yeni biyosensör, böbrek durumunu non-invaziv, doğru ve uzun vadeli olarak izlemek için ikisinin avantajlarını birleştirebilir. Örneğin, nakledilen bir böbreğin kapsülünün altına yeni biyosensörler yerleştirmek, nakledilen böbreğin sıcaklığı ve perfüzyon durumu gibi greftin sağlığını sürekli olarak izleyebilir.

 

Şu anda, hayvan modellerinde böbrek fonksiyonunu izlemek için böbrekteki bir prototip biyosensör kullanılmıştır.

Yumuşak ve reddetmeyen yeni bir biyosensör, farelerin böbreğine implante edilir ve asıl amacı, biyosensörün güvenliğini ve etkinliğini in vivo olarak değerlendirmektir.

Cihazın en önemli bileşeni, fare böbreğinin yüzey sıcaklığını izleyebilen kapsüllenmiş bir ince film altın sensörüdür (100nm ölçeği). Çalışma, fare böbrek yüzey sıcaklığının daha yüksek olması durumunda böbrek perfüzyon durumunun daha iyi olduğunu bulmuştur; fare böbreği yüzey sıcaklığı daha düşükse, böbrek perfüzyon durumu zayıftır.

 

İnsan vücudunun da benzer yasaları vardır. Vücuttaki yeni biyosensör, böbreklerin durumunu anlamaya yardımcı olmak için yukarıdaki verileri wifi veya Bluetooth aracılığıyla bilgisayara iletebilir. Daha da önemlisi, böbrek nakli alıcılarında veya kronik böbrek hastalığı olan hastalarda akut böbrek hasarı riskinden kaçınmak için gelecekte renal hipoperfüzyon riskini tahmin etmeye yönelik prosedürler geliştirilebilir.

Domuz model böbrek monitörü üzerinde klinik öncesi bir çalışmanın hazırlandığını ve ilgili sonuçların önümüzdeki bir veya iki yıl içinde açıklanmasının beklendiğini belirtmekte fayda var.

 

Bazı biyobelirteçlerin ter seviyeleri, kan seviyeleri ile ilişkilidir. Böylece yeni biyomonitörler (mikroakışkan cihazlar olarak adlandırılır) ayrıca insan derisine bağlanabilir ve kandaki laktoz, klorür, pH ve glikoz seviyelerini anlamak için teri izleyebilir.

 

Bu tür cihazlar halihazırda klinik ve spor tıbbında yaygın olarak kullanılmaktadır. Terdeki kreatinin, üre ve pH, plazma veya kandaki kreatinin, üre ve pH ile ilişkili olabilir. Bu nedenle bir ekip, terde kreatinin, üre ve pH'ı izleyen bir prototip mikroakışkan cihaz geliştirdi. Prototip, insan kanındaki kreatinin, üre ve pH değerlerini tahmin etmek için insan terindeki kreatinin, üre seviyeleri ve pH değerlerini non-invaziv, gerçek zamanlı ve taşınabilir olarak izleyebilir. Yeni in vivo ve in vitro biyomonitörler aracılığıyla yeterli klinik veri toplandığında, hastalarda böbrek fonksiyonlarında azalma riskini anlamak için makine öğrenimi kullanılabilir ve reçete bu verilere göre zamanında ayarlanabilir.

Özetlemek gerekirse, yeni biyosensörler klinik öncesi ve klinik araştırmalarda belirli sonuçlar elde etmiş ve bazı ülkelerde piyasaya sürülmüştür.

 

Kısa bir süre sonra hastaların böbreklerinin 7×24 saat izlenmesi ve yönetimi mümkün olacak, bu da kronik böbrek hastalığı olan bazı hastalarda ve böbrek nakli alıcılarında akut böbrek hasarı riskini azaltacak ve hastaların nihai prognozunu iyileştirmeye yardımcı olacaktır.

---

daha fazla bilgi için:ali.ma@wecistanche.com