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Sensor poderia avisar de ataques de gota

Sensor poderia avisar de ataques de gota
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Uma técnica minimamente invasiva biosensor sistema poderia ajudar as pessoas a gerenciar melhor a gota, dizem os pesquisadores.

A gota é uma dolorosa doença comum que afeta mais de 8 milhões de Americanos. Os pacientes com gota tendem a ter níveis mais elevados de sais de urato circulando em sua corrente sanguínea, uma condição chamada hiperuricemia. Estes cristais de urato, em seguida, difusa para fora dos vasos sanguíneos e acumular-se no espaço entre as juntas. Os depósitos de sal, então, causar a dor excruciante, e em casos avançados, a uma deterioração das articulações e ossos.

Os pesquisadores, que o relatório de seus trabalhos na revista sensores, dizem que o seu minimamente invasiva biosensor sistema pode conter a chave para o futuro de ponto-de-cuidados e terapias centradas na gestão pessoal da gota, e possivelmente de outras condições.

“Encontrar mais maneiras de ajudar os pacientes a reduzir os riscos de ataques de gota é uma importante necessidade clínica que não tenha sido visto em detalhe”, diz Mike McShane, chefe de departamento e professor do departamento de engenharia biomédica na Texas A&M University.

“No futuro, biosensor de tecnologia, tais como a nossa pode, potencialmente, ajudar os pacientes a tomar preemptive passos para reduzir a gravidade dos seus sintomas e diminuir a sua saúde a longo prazo os custos de repetidos laboratório de visitas.”

Para a gota diagnóstico, os médicos costumam usar critérios clínicos, como a frequência de incidentes dolorosos, localização da dor e a gravidade da inflamação. Mas para um diagnóstico definitivo, o fluido entre as articulações é examinado para a presença e quantidade de cristais de urato. Estes testes de laboratório pode ser caro e demorado, devido a fatores tais como equipamentos e custos de mão de obra. Também, dizem os pesquisadores visitas freqüentes testes de laboratório pode ser difícil para idosos gota pacientes.

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No entanto, os níveis circulantes de urato pode ser mantida com medicamentos. Além disso, evitar ou minimizar o consumo de alimentos ricos em urates, como carne vermelha e frutos do mar, também pode ajudar na gestão de sangue níveis de urato.

“A manutenção de baixos níveis de urato é fundamental para atenuar a gota sintomas”, diz Tokunbo Falohun, um estudante de pós-graduação da Faculdade de Engenharia e o principal autor do estudo. “E então, nós queríamos criar uma tecnologia que é confiável e amigável para que os pacientes possam facilmente auto-monitorar suas sangue de urato níveis.”

De urato reage com o oxigênio, na presença de uma enzima chamada de uricase para formar a alantoína. Os pesquisadores usaram esse conhecimento para desenvolver um sistema onde os níveis de urato pode indiretamente ser monitorados usando benzoporphyrins, um conhecido do sensor de oxigênio.

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Benzoporphyrins são moléculas complexas que têm propriedades ópticas únicas que são importantes na concepção dos biossensores ópticos. Quando atingido pela luz de um LED, benzoporphyrins obter energizado, e após um curto período de tempo, perdem o excesso em etapas e, finalmente, emitem luz. Mas átomos de oxigênio pode afetar a quantidade de tempo ou de tempos de vida de benzoporphyrins em um estado energizado.

Através de colisões, os átomos de oxigênio pode levar algum do excesso de energia do benzoporphyrins. E assim, se há menos átomos de oxigênio, há menos que topar benzoporphyrins e as durações das benzoporphyrins proporcionalmente aumentar. Os pesquisadores fundamentado que quando urato níveis são elevados, benzoporphyrins vidas deve ser maior, já que o oxigênio é utilizado para tornar a alantoína.

Com base neste raciocínio, McShane e Falohun configurar uma tecnologia para medir benzoporphyrins’ vidas. Sua tecnologia consistiu de dois componentes principais: um dispositivo óptico para produzir luz e coletar a luz emitida a partir de benzoporphyrins; e um hidrogel biocompatível plataforma para encapsular uricase e benzoporphyrins.

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Para imitar as condições no corpo, os pesquisadores coloque os pedaços de hidrogéis, que eram finos discos milímetros de diâmetro, em solução salina cheio de câmaras de receber um fluxo constante de oxigênio e continuamente mantido a 37 graus Celsius (de 98,6 graus Fahrenheit). Em cada câmara, que, em seguida, colocar em diferentes níveis de urato. Um computador externo conectado ao sistema óptico calculado e comunicado o tempo de vida do benzoporphyrins.

Os pesquisadores descobriram que, quando ligado, a luz de LED, como o previsto, os níveis de urato em cada câmara afetaram diretamente as vidas do benzoporphyrins. Isto é, se houve mais de urato, havia menos átomos de oxigênio disponível para as colisões e, conseqüentemente, o tempo de vida do benzoporphyrins foram maiores.

Embora os valores de vida útil fielmente seguido de urato níveis, McShane e Falohun dizer que experiências adicionais precisam ser feitas para assegurar a estabilidade a longo prazo de seus óptico biosensor sistema para que a tecnologia é adequada para uma futura utilização clínica.

No entanto, eles percebem que seus biosensor sistema demonstra a viabilidade do uso da tecnologia para a gestão pessoal de gota desde os hidrogéis são pequenos o suficiente para ser inserido logo abaixo da pele, em um local perto de transporte de oxigénio dos vasos sanguíneos. Além disso, eles dizem que o sistema óptico pode ser facilmente conectado a qualquer computador padrão e que o seu software é projetado para relatório de urato níveis de uma maneira user-friendly. Assim, a gota, os pacientes serão capazes de medir seus níveis de urato, precisamente, e como muitas vezes como for necessário.

“A partir de um ponto de vista da saúde global, precisamos capacitar as pessoas a tomar decisões informadas sobre a sua saúde e bem-estar. Nesse sentido, o nosso sistema é um passo para a criação de tecnologias biomédicas contínua e uma monitorização mais frequente dos sintomas da doença”, diz McShane.

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A Fundação Nacional de Ciência e da Texas a&M University Diversidade Comunhão apoiar o trabalho.

Fonte: Texas A&M University

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