Innovativ svettanalysanordning möjliggör icke-invasiv hälsoövervakning

Forskare från Korea Advanced Institute of Science and Technology (KIST) har tillsammans med professor John A. Rogers från Northwestern University tillkännagett utvecklingen av en svettövervakningsenhet som inte kräver fysisk aktivitet men som stimulerar svettning genom att tillföra läkemedel genom huden. Till skillnad från tidigare metoder som krävde träning för att framkalla svett, levererar denna enhet svettkörtelstimulerande läkemedel direkt genom huden.

Svett innehåller biomarkörer som kan spåra en mängd olika hälsotillstånd, från diabetes till genetiska sjukdomar. Svettsamling, i motsats till blodprovtagning, föredras av användarna eftersom det är smärtfritt. Men tidigare krävdes intensiv fysisk aktivitet för att få tillräckligt med näringsämnen eller hormoner från svett, vilket var problematiskt för personer med begränsad rörlighet.

Utveckling av enheten Forskargruppen utvecklade en flexibel enhet som kan leverera läkemedel till svettkörtlar genom att applicera en elektrisk ström till en hydrogel som innehåller läkemedlen. Enheten, som är liten och mjuk, kan enkelt fästas på huden. Svett som induceras av läkemedlet samlas in i mikrofluidkanaler inuti enheten och analyseras för biomarkörer med hjälp av biosensorer. Detta gör att biomarkörer i svett kan analyseras, vilket minskar behovet av tidskrävande sjukhusbesök för testning och minskar risken för biomarkörkontamination under testning, vilket förbättrar noggrannheten.

Enheten som utvecklats av forskargruppen fästes på spädbarn med cystisk fibros och koncentrationen av klorid, en biomarkör i svett, bekräftades. Resultaten var jämförbara med de som erhölls med traditionella metoder för att analysera svett som samlats in på sjukhus, med en noggrannhet på mer än 98%. Anordningens stabilitet på huden bekräftades också genom att mäta hudtemperatur och pH-värden. Eftersom cystisk fibros yttrar sig främst i spädbarnsåldern, är kontinuerlig övervakning av sjukdomsförloppet och det fysiska tillståndet nödvändigt. Med den här enheten kan övervakning enkelt utföras hemma, vilket minskar psykologisk och fysisk stress för barn och deras vårdgivare.

Den nya enheten hjälper till att utöka icke-invasiv svettbaserad sjukdomsövervakningsteknik hos friska vuxna. Dessutom kan tekniken för läkemedelstillförsel till huden användas inte bara för att framkalla svett, utan också för att öka hastigheten för läkemedelstillförsel i lokala områden som hudsjukdomar eller sår, vilket påskyndar deras läkning.

Dr. Kim Ju-hee från KISTs Bionic Research Center sa: "Genom två års gemensam forskning med Northwestern University har vi inte bara löst problemen med befintliga svettinduktionsmetoder, utan också uppnått framgång i kliniska prövningar, vilket fört oss ett steg närmare kommersialisering."

Professor John A. Rogers tillade: "Vi planerar att fortsätta storskaliga kliniska prövningar och kommersialisering, inklusive vuxna, i framtiden."

Denna forskning utfördes under de stora projekten inom KIST och Distinguished Young Researcher Program (RS-2023-00211342) med stöd av ministeriet för vetenskap och IKT (minister Lee Jong-ho). Forskningsresultaten publicerades nyligen online i det senaste numret av den internationella tidskriften Biosensors & Bioelectronics (IF 12.6).

Studieresultaten publicerades i ScienceDirect.