Tıbbın geleceği, bireyselleştirilmiş sağlık hizmetlerinde yatıyor. Bir kişinin ihtiyaçlarını tam olarak belirlemek ve bu ihtiyaçları karşılamak için gerekli olan besinleri, metabolitleri ve ilaçları gerektiği ölçüde sağlamak. Ancak bunun gerçekleşebilmesi için doktorların, bazı sağlık biyobelirteçlerini sürekli olarak ölçüp izleyebilecek bir yöntem geliştirmesi gerekiyor.
Bu doğrultuda, Caltech’teki (Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü) bir mühendis ekibi, nanoparçacıkların mürekkep püskürtmeli yazıcıyla diziler halinde yazdırılmasını sağlayan bir teknik geliştirdi. Bu yenilik, uzun ömürlü giyilebilir ter sensörlerinin seri üretimini mümkün kılıyor. Bu sensörler, vitaminler, hormonlar, metabolitler ve ilaçlar gibi çeşitli biyobelirteçleri gerçek zamanlı olarak izleyerek hastalara ve doktorlarına bu moleküllerin seviyelerindeki değişiklikleri sürekli olarak takip etme imkânı veriyor.
GİYİLEBİLİR BİYOSENSÖRLER
Yeni nanoparçacıkları içeren giyilebilir biyosensörler, uzun COVID hastalarında metabolit seviyelerini ve Kaliforniya Duarte’deki bir hastanede kanser hastalarında kemoterapi ilaçlarının düzeylerini izlemek için başarıyla kullanıldı.
Caltech mühendisleri, bu sensörler sayesinde artık birçok kronik hastalığın ve biyobelirteçlerinin sürekli ve müdahalesiz bir şekilde izlenmesi mümkün olduğunu belirtiyor. Mühendis ekibi, geliştirdikleri nanoparçacıkları “çekirdek–kabuk yapılı kübik nanoparçacıklar” olarak tanımlıyor. Küpler, izlenmek istenen molekülün (örneğin C vitamini) bulunduğu bir çözelti içinde oluşuyor. Monomerler bir polimer oluşturacak şekilde kendiliğinden bir araya gelirken, hedef molekül olan C vitamini, kübik nanoparçacıkların içinde hapsoluyor.
UZUN ÖMÜRLÜ KULLANIM
Bu çekirdek oldukça kritiköneme sahip. Nikel hekzosiyanoferrat çekirdek, biyolojik sıvılarda bile yüksek derecede stabilite sağlıyor ve bu da sensörleri uzun vadeli ölçümler için ideal hale getiriyor. Yeni çekirdek-kabuk nanoparçacıklar oldukça esnek bir yapıya sahip. Bu nanoparçacıklar, tek bir dizide birden fazla nanoparçacık “mürekkebi” kullanılarak, ter ya da diğer vücut sıvılarında birden fazla amino asit, metabolit, hormon ya da ilacın seviyesini ölçebilen sensör dizileri yazdırmak için kullanılıyor.
Araştırmacılar C vitamini bağlayan nanoparçacıklarla birlikte triptofan ve böbrek fonksiyonlarının değerlendirilmesinde sık kullanılan bir biyobelirteç olan kreatinini bağlayan nanoparçacıkları yazdırdı. Tüm bu nanoparçacıklar, tek bir sensörde birleştirildi ve kitle üretimi yapıldı. Bu üç molekül, uzun COVID hastalarının incelendiği çalışmalarda önem taşıyor.
Benzer şekilde, araştırmacılar, bireysel sensörler üzerinde üç farklı antitümör ilaca özgü nanoparçacık tabanlı giyilebilir sensörler yazdırdı ve bu sensörleri hastanedeki kanser hastaları üzerinde test etti.
