المستشعرات الحيوية تحول إدارة أمراض الكلى
Jan 09, 2023
هل تساءلت يومًا ما إذا كان هناك نظام مراقبة وظائف الكلى غير جراحي وسريع ومريح؟ إنها صغيرة ومضغوطة ، مثل الساعة الذكية ، ويمكن ارتداؤها على مدار 24 ساعة في اليوم. في الوقت نفسه ، يمكن توصيله بالإنترنت ، مما يسمح لك بفهم وظائف الكلى عن بُعد ، واستخدام البيانات الضخمة ، والتعلم الآلي ، وطرق أخرى للتنبؤ بخطر تدهور وظائف الكلى في المستقبل. إذا كنت قد حلمت يومًا ، فتهانينا ، فإن حلمك على وشك أن يتحقق!
انقر فوق cistanche deserticola لمرض الكلى
في 6 نوفمبر 2022 ، في حفل توزيع جوائز المؤتمر الأكاديمي لأسبوع الكلى 2022 (أسبوع الكلى) الذي عقدته الجمعية الأمريكية لأمراض الكلى (ASN) ، أنظمة الاستشعار الحيوي الجديدة في الجسم الحي وفي المختبر وتطبيقاتها في تغيير إدارة أمراض الكلى. تم تقديمه.
1. إدخال أجهزة استشعار حيوية جديدة
في السنوات الخمس عشرة الماضية ، أتاح التطور الهائل للعلوم الأساسية للبشر اكتشاف التغيرات الجسدية في المؤسسات الطبية المهنية مثل المستشفيات. تستخدم طرق المراقبة مثل مخطط القلب الكهربائي وموجات الدماغ على نطاق واسع في الممارسة السريرية.
ومع ذلك ، فإن معدات الكشف عن الطاقة الحيوية المستخدمة حاليًا في الممارسة السريرية مغطاة مباشرة بالجلد ، ومن الصعب الكشف بدقة عن الظروف الداخلية للجسم.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن معدات الكشف الحالية ضخمة نسبيًا ولا يمكن حملها.
نظرًا لذلك ، من خلال الجهود المستمرة للعلماء ، أخيرًا ، في عام 2019 ، قام علماء من الولايات المتحدة بدمج مخطط كهربية القلب وضغط الدم ومراقبة الأكسجين في الدم ومعدات أخرى في جهاز استشعار حيوي جديد محمول أو بحجم الإبهام.
ما هي المؤشرات التي يمكن لجهاز الاستشعار البيولوجي الجديد مراقبتها؟
يمكن تخصيصه لمراقبة درجة حرارة الجسم ، والإمكانات الميكروبية (مثل مخطط القلب الكهربائي) ، ومراقبة العرق ، وتدفق الدم ، وضغط الدم ، وأكسجين الدم ، ورسم خرائط الوريد ، وتسمع القلب. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أجهزة معدلة خصيصًا لمراقبة التئام الجروح.
يعتقد العلماء أن هذا النوع الجديد من أجهزة الاستشعار يمكن تطبيقه على الأشخاص ذوي الحركة المحدودة أو الذين يفتقرون إلى المهارات اللغوية ، مثل الأطفال حديثي الولادة. يمكن لجهاز الاستشعار الحيوي للطفل مراقبة تخطيط القلب ودرجة حرارة الجسم الأساسية للطفل ، في حين أن النقطة الحمراء على القدم هي جهاز مراقبة بصري يمكنه مراقبة مستوى الأكسجين في الدم.
في الوقت الحالي ، وافقت أكثر من 20 دولة ، بما في ذلك الولايات المتحدة ، على تسويق هذا النوع الجديد من أجهزة الاستشعار الحيوية (هذا النوع الجديد من أجهزة الاستشعار الحيوية غير مدرج في الصين). خدمت هذه الأجهزة أكثر من 12 ، 000 مريضًا وجمعت أكثر من 150 ، 000 ساعة من البيانات. تشير البيانات الواردة أعلاه إلى أن هذا المستشعر الحيوي الجديد آمن وموثوق ، وله آفاق تطبيق أوسع ، مثل إدارة أمراض الكلى.
2. أجهزة الاستشعار الحيوية الجديدة وإدارة أمراض الكلى
بالإضافة إلى الالتصاق بسطح جسم الإنسان ، يمكن أيضًا زرع جهاز الاستشعار الحيوي الجديد في الدماغ والقلب لمراقبة تدفق الدم داخل العضو وتخصيص المؤشرات الحيوية المقابلة.
بالنسبة لطريقة فحص اعتلال الكلية الحالية ، على الرغم من أن تقدير معدل الترشيح الكبيبي (eGFR) بسيط وسهل ، فقد تكون نتائج الاختبار إيجابية كاذبة أو سلبية كاذبة ، والدقة منخفضة في بعض المجموعات السكانية.
"المعيار الذهبي" لفحص أمراض الكلى: خزعة الكلى هي طريقة اجتياحية لا يمكن اكتشافها بشكل متكرر ، ومن الصعب استخدامها لمراقبة أمراض الكلى. يمكن لجهاز الاستشعار البيولوجي الجديد في الجسم الجمع بين مزايا الاثنين لمراقبة حالة الكلى بشكل غير جراحي ودقيق وطويل الأمد. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي زرع مستشعرات حيوية جديدة تحت كبسولة الكلية المزروعة إلى تتبع صحة الكسب غير المشروع باستمرار ، مثل درجة الحرارة وحالة التروية للكلية المزروعة.
حاليًا ، تم استخدام جهاز استشعار حيوي أولي في الكلى لمراقبة وظائف الكلى في النماذج الحيوانية.
يتم زرع جهاز استشعار حيوي جديد ناعم وغير رافض في كلية الفئران ، والغرض الرئيسي منه هو تقييم سلامة وفعالية جهاز الاستشعار الحيوي في الجسم الحي.
أهم مكون في الجهاز هو مستشعر الذهب الرقيق المغلف (مقياس 100 نانومتر) ، والذي يمكنه مراقبة درجة حرارة سطح كلية الماوس. ووجدت الدراسة أنه إذا كانت درجة حرارة سطح الكلى أعلى ، فإن حالة نضح الكلى تكون أفضل ؛ إذا كانت درجة حرارة سطح الكلى للفأر أقل ، فإن حالة نضح الكلى تكون ضعيفة.
جسم الإنسان أيضا قوانين مماثلة. يمكن لجهاز الاستشعار البيولوجي الجديد في الجسم نقل البيانات المذكورة أعلاه إلى الكمبيوتر عبر wifi أو Bluetooth للمساعدة في فهم حالة الكلى. الأهم من ذلك ، يمكن تطوير إجراءات في المستقبل لتقدير مخاطر نقص تدفق الدم الكلوي لتجنب خطر إصابة الكلى الحادة في متلقي زرع الكلى أو المرضى الذين يعانون من أمراض الكلى المزمنة.
من الجدير بالذكر أنه تم إعداد دراسة قبل السريرية على جهاز مراقبة الكلى النموذجي للخنازير ، ومن المتوقع أن يتم إصدار النتائج ذات الصلة في العام أو العامين المقبلين.
ترتبط مستويات العرق لبعض المؤشرات الحيوية بمستويات الدم. لذلك يمكن أيضًا أن ترتبط أجهزة القياس الحيوية الجديدة (تسمى أجهزة ميكروفلويديك) بجلد الإنسان وتراقب العرق لاستنتاج مستويات اللاكتوز والكلوريد ودرجة الحموضة والجلوكوز في الدم.
تستخدم هذه الأجهزة بالفعل على نطاق واسع في الطب السريري والرياضي. في حين أن الكرياتينين واليوريا ودرجة الحموضة في العرق قد ترتبط بالكرياتينين واليوريا ودرجة الحموضة في البلازما أو الدم. لذلك ، طور الفريق نموذجًا أوليًا لجهاز ميكروفلويديك يراقب الكرياتينين واليوريا ودرجة الحموضة في العرق. يمكن للنموذج الأولي أن يراقب الكرياتينين ومستويات اليوريا وقيم الأس الهيدروجيني في العرق البشري بشكل غير جراحي ، في الوقت الفعلي ، لتقدير قيم الكرياتينين واليوريا ودرجة الحموضة في دم الإنسان. عندما يتم جمع بيانات سريرية كافية من خلال أجهزة القياس الحيوية الجديدة في الجسم الحي وفي المختبر ، يمكن استخدام التعلم الآلي لفهم مخاطر تدهور وظائف الكلى لدى المرضى ، ويمكن تعديل الوصفة الطبية في الوقت المناسب بناءً على هذه البيانات.
باختصار ، لقد حققت أجهزة الاستشعار الحيوية الجديدة نتائج معينة في الأبحاث قبل السريرية والسريرية ، وتم إطلاقها في بعض البلدان.
قريبًا ، سيكون من الممكن مراقبة وإدارة الكلى للمرضى على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، مما سيقلل من مخاطر الإصابة الكلوية الحادة لدى بعض المرضى الذين يعانون من أمراض الكلى المزمنة ومتلقي زراعة الكلى ، ويساعد على تحسين التشخيص النهائي للمرضى.
لمزيد من المعلومات: ali.ma@wecistanche.com
