“汗标”可以实时诊断皮肤上的囊性纤维化
美国西北大学(Northwestern university)领导的一个研究小组开发了一种新型皮肤贴膜，可以吸收汗水，然后改变颜色，在几分钟内提供准确、易于阅读的囊性纤维化诊断。
虽然测量氯化物水平汗水诊断囊性纤维化是标准的，柔软，灵活，皮肤状的“汗贴”提供与当前诊断技术的鲜明对比，需要刚性，笨重的腕带设备来收集汗水。
在西北大学开发出这种汗贴纸后，研究人员在涉及囊性纤维化患者以及芝加哥安和罗伯特·h·卢瑞儿童医院囊性纤维化中心的健康志愿者。与传统平台相比，这种贴纸在收集汗量方面表现出更高的性能和相当的准确性。
该研究和研究结果将于3月31日作为封面特稿发表在该杂志上科学转化医学。
通过柔软地附着在身体上，毫米厚的贴纸可以直接而温和地接触皮肤，而不需要粗糙的粘合剂。这不仅使贴纸更加舒适和不易被佩戴者察觉，这种亲密的结合还使贴纸比目前的临床方法多收集33%的汗液。高收集率确保一个测试将一致地收集足够大的样本以提供准确的结果。
贴纸还具有内置的比色传感器，可使用智能手机相机实时检测，测量和分析氯化物浓度，绕过昂贵的实验室设备和令人难以忍受的等待时间。这将打开在家庭环境中的医院以外测试的可能性，这可能在没有专门诊断工具的临床中心进入农村或低资源领域的父母。
生物集成电子先驱约翰·a·罗杰斯(John A. Rogers)领导了该设备的开发。Rogers是McCormick工程学院和Feinberg医学院材料科学与工程、生物医学工程和神经外科的Louis Simpson和Kimberly Querrey教授，也是Querrey Simpson生物电子研究所(QSIB)的主任。泰勒·雷(Tyler Ray)是这篇论文的第一作者，他当时是罗杰斯实验室的博士后研究员。他现在是夏威夷大学机械工程的助理教授。我在米ā诺亚。
汗水收集挑战
囊肿性纤维化是最常见的缩短寿命的遗传疾病，在美国每3300个新生儿中就有一个患病，在世界范围内每7万人中就有一个患病。希望的结果完全依赖于早期诊断。由于这种疾病攻击消化系统，如果患者在出生后不立即接受治疗，他们可能会严重营养不良。
所有新生儿在出生后的头几天里都要通过脚跟穿刺检查囊性纤维化。如果筛查不正常，儿科医生就会要求做汗液测试来确认诊断。在出汗测试期间，婴儿必须佩戴坚硬的腕带设备，时间不超过30分钟。有时，较小的婴儿难以产生足够的汗液进行测试。其他时候，宽松的，不合适的汗收集装置无法收集足够大的样本。在这种情况下，婴儿必须在以后的日子里重复这个测试，这会导致焦虑和延迟治疗。
卢里儿童医院和西北医学院的囊肿性纤维化专家、儿科肺病专家苏珊娜·麦克利博士是该研究的合著者，她说:“一些父母把孩子带回家做检测，结果却没有得到确认就被送回家了，因为设备无法收集到足够的汗液。”他们回家后，不知道他们的孩子是否患有严重的疾病，他们的孩子还不能开始治疗。这可能是痛苦的。”
意外的协作
作为Luri儿童临床化学实验室的前主管，Shannon Haymond目睹了这种情况太多。由于小婴幼儿臂的刚性收集装置的僵硬和密封件不好，很多家庭都经历了延迟的结果和诊断。
在2016年秋季，罗杰斯实验室推出了一种灵活的皮肤传感器，可以实时收集和分析健康监测的汗水。阅读论文后，Haymond立即看到了新的设备对囊性纤维化的潜力。
“许多实验室遇到了由当前的收集方法引起的问题，这使其成为质量改进努力的一个频繁的焦点，”Haymond说，他是这项研究的共同作者，也是Lurie儿童中心计算生物学副主席和质谱主任。“我认为柔性皮肤传感器可以简化过程，提高收集结果。因为汗渍贴纸是一次性的，而且设计为一次性使用，它们还有一个预防感染的额外优势。”
实时结果
通过将传感能力建设到贴纸中，西北团队提供了更快的诊断潜力。用户可以简单地拍摄填充汗贴的照片并将其无线传输到诊所以进行快速分析，减轻诊断延误并让患者尽快开始治疗。
“该装置使用微流体通道网络直接从皮肤收集汗水，并将其路线到腔室以与化学试剂反应，”Ray表示。“那些试剂导致颜色的变化与氯化物浓度水平相关。通过收集和分析在收集点的汗水，我们可以提前诊断。这对于预防严重并发症并改善长期患者结果至关重要。”
从任何地方进行例行监控
接下来，该团队认为其汗水贴纸可用于常规追踪囊性纤维化患者的长期健康，并衡量它们如何应对治疗。例如，如果贴纸检测到氯化物水平的变化，例如，可以通知医生的治疗计划。
“因为这个设备是不受限制的，我们计划在临床环境之外使用它，”该研究的合著者Roozbeh Ghaffari说，他是西北大学生物医学工程研究副教授和QSIB转化研究主任。根据这些新功能和进一步的临床验证，囊肿性纤维化患者接受治疗的某一天可能会使用汗液贴纸在家里，在日常生活期间跟踪他们的症状和水合水平。“
给诊所增添欢乐
在卢瑞儿童医院进行临床试验时，麦科利博士注意到孩子们非常喜欢汗渍贴纸，尤其是与传统的汗渍测试相比。
“孩子们爱贴纸，”她说。“汗水贴纸使它们微笑着傻笑。这是一个更容易，舒适，甚至有趣的设备。”
进一步探索
用户评论