Диагностика пота
| Диагностика пота | |
|---|---|
| Цель | тест на эккринную потовую железу (в основном) |
Диагностика пота — это новый неинвазивный метод, используемый для получения информации о здоровье человеческого организма. Общие диагностические тесты пота включают тестирование на муковисцидоз. [ 1 ] и запрещенные наркотики . [ 2 ] Большинство исследований пота человека проводится с использованием эккринной потовой железы , которая, в отличие от апокринной потовой железы , имеет более низкий состав масел. [ 3 ]
Хотя пот в основном состоит из воды, [ 3 ] Есть много растворенных веществ, содержащихся в поте, которые имеют хоть какое-то отношение к биомаркерам, обнаруженным в крови. К ним относятся: натрий (Na + ), хлорид (Cl − ), калий (К + ), аммоний (NH +
4 ), спирты , лактат , пептиды и белки . [ 4 ] [ 5 ] Разработка устройств, методов зондирования и идентификации биомаркеров в поте продолжает оставаться расширяющейся областью применения в медицинской диагностике и легкой атлетике.
Использование интеллектуальных биосенсоров для анализа пота на коже было описано Brasier et al. как интернет-судорология (iSudorology). в 2019 году. В нем описывается независимое от лаборатории обнаружение молекулярных цифровых биомаркеров нового поколения в поте. [ 6 ]
История
[ редактировать ]Некоторые из самых ранних опубликованных исследований [ 7 ] о составе пота датируются XIX веком. Дальнейшие исследования [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] в 20 веке начали укрепляться представления о физиологии и фармакологии эккринной потовой железы. Исследования in vivo и in vitro, проведенные в этот период времени и даже продолжающиеся сегодня, выявили многочисленные структурные нюансы и новые молекулы, присутствующие в поте. Первое коммерчески принятое использование диагностики пота включало тестирование уровней натрия и хлоридов у детей для диагностики муковисцидоза. Сегодня одним из самых популярных устройств для такого тестирования является система сбора пота Macroduct от ELITechGroup. [ 11 ]
Общие доказательства
[ редактировать ]Совсем недавно многочисленные исследования выявили возможность использования пота в качестве альтернативы анализу крови. [ 12 ] [ 13 ] Потенциальная замена анализа пота и крови имеет много потенциальных преимуществ. Например, пот можно: экстрагировать неинвазивным способом с помощью ионтофореза ; извлечен практически без боли; и постоянно контролируется. [ 14 ] Однако у технологии есть недостатки. Например, еще предстоит продемонстрировать успешное и надежное извлечение и анализ пота на связном устройстве. Более того, хотя некоторые механизмы разделения биомаркеров хорошо понятны и хорошо изучены, разделение других полезных биомаркеров ( цитокинов , пептидов и т. д.) менее изучено. [ 4 ]
Текущие исследования
[ редактировать ]Портативные устройства
[ редактировать ]Патчи
[ редактировать ]Было продемонстрировано, что патчи являются многообещающей платформой обнаружения для диагностики пота. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Простые устройства длительного сбора пота, которые проверяют наличие наркотических веществ или алкоголя, уже представлены на рынке и работают по следующему принципу: пользователь накладывает пластырь, который затем собирает пот в течение нескольких часов или дней, затем пластырь анализируется с помощью такие методы, как ГХ-МС , которые точны, но имеют недостаток, заключающийся в отсутствии непрерывных измерений и высокой стоимости. Например, средства для диагностики запрещенных наркотиков и алкоголя по поту производятся и поставляются компаниями «ФармЧек» и «АлкоПро» соответственно. Недавно несколько попыток [ 18 ] были созданы для разработки недорогих устройств непрерывного мониторинга потоотделения на основе полимеров и находятся на ранних стадиях коммерциализации. [ 19 ]
Совсем недавно такие стартапы, как Xsensio, начали разрабатывать продукты для диагностики пота, ориентированные на потребительский рынок, рынок здравоохранения и легкой атлетики. В конечном счете, есть надежда, что эти устройства смогут обнаруживать изменения в физиологии человека в течение нескольких минут без необходимости повторного сбора и анализа проб. [ 20 ]
Временные татуировки
[ редактировать ]Временные инструменты диагностики пота на основе татуировок [ 21 ] были продемонстрированы группой доктора Джозефа Ванга из Калифорнийского университета в Сан-Диего . Их работа включает диагностику пота на содержание натрия, лактата, аммония, pH и биотоплива . возможностей [ 22 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мишра А., Гривз Р., Мэсси Дж. (ноябрь 2005 г.). «Актуальность анализа пота для диагностики муковисцидоза в эпоху генома» . Клинический биохимик. Отзывы . 26 (4): 135–53. ПМК 1320177 . PMID 16648884 .
- ^ Де Джованни Н., Фуччи Н. (2013). «Текущий статус тестирования пота на наркотики: обзор». Современная медицинская химия . 20 (4): 545–61. дои : 10.2174/0929867311320040006 . ПМИД 23244520 .
- ^ Перейти обратно: а б Вилке К., Мартин А., Терстеген Л., Биль С.С. (июнь 2007 г.). «Краткая история биологии потовых желез» . Международный журнал косметической науки . 29 (3): 169–79. дои : 10.1111/j.1467-2494.2007.00387.x . ПМИД 18489347 .
- ^ Перейти обратно: а б Соннер З., Уайлдер Э., Хайкенфельд Дж., Кастинг Г., Бейетт Ф., Суэйл Д., Шерман Ф., Джойс Дж., Хаген Дж., Келли-Локнейн Н., Найк Р. (май 2015 г.). «Микрофлюидика эккринной потовой железы, включая разделение биомаркеров, транспорт и биосенсорство» . Биомикрофлюидика . 9 (3): 031301. дои : 10.1063/1.4921039 . ПМЦ 4433483 . ПМИД 26045728 .
- ^ Сато К., Канг В.Х., Сага К., Сато К.Т. (апрель 1989 г.). «Биология потовых желез и их нарушения. I. Нормальная функция потовых желез». Журнал Американской академии дерматологии . 20 (4): 537–63. дои : 10.1016/s0190-9622(89)70063-3 . ПМИД 2654204 .
- ^ Бразье Н., Экстайн Дж. (2019). «Пот как источник цифровых биомаркеров нового поколения» . Цифровые биомаркеры . 3 (3): 155–165. дои : 10.1159/000504387 . ПМК 7011725 . ПМИД 32095774 .
- ^ Хельшер Дж. Х. (1899). «Исследование пота: оригинальное исследование ста тринадцати случаев» . Журнал Американской медицинской ассоциации . 32 : 1352–1360. дои : 10.1001/jama.1899.92450510001003 .
- ^ Найман Э., Палмлёв А. (1936). «Устранение этилового спирта с потом». Скандинавские архивы физиологии . 74 (2): 155–159. дои : 10.1111/j.1748-1716.1936.tb01150.x .
- ^ Шварц И.Л., Тайсен Дж.Х. (январь 1956 г.). «Выделение натрия и калия с потом человека» . Журнал клинических исследований . 35 (1): 114–20. дои : 10.1172/JCI103245 . ПМЦ 438784 . ПМИД 13278407 .
- ^ Сато К. (1977). «Физиология, фармакология и биохимия эккринной потовой железы». Обзоры физиологии, биохимии и фармакологии . 79 : 51–131. дои : 10.1007/BFb0037089 . ISBN 978-3-540-08326-9 . ПМИД 21440 .
- ^ Пуллан, Нью-Джерси, Терстон В., Барбер С. (май 2013 г.). «Оценка метода масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой для анализа хлорида и натрия в поте для использования в диагностике муковисцидоза». Анналы клинической биохимии . 50 (Часть 3): 267–70. дои : 10.1177/0004563212474565 . ПМИД 23605131 . S2CID 40347024 .
- ^ Чарновский Д., Гурский Ю., Юзвюк Ю., Боронь-Качмарска А. (1992). «Аммиак в плазме является основным источником аммиака в поту». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда . 65 (2): 135–7. дои : 10.1007/bf00705070 . ПМИД 1396636 . S2CID 7994016 .
- ^ Сизза Дж., Маркес А.Х., Эскандари Ф., Кристи И.С., Торвик С., Сильверман М.Н., Филлипс Т.М., Штернберг Э.М. (ноябрь 2008 г.). «Повышенные нейроиммунные биомаркеры в потовых пятнах и плазме женщин в пременопаузе с большим депрессивным расстройством в стадии ремиссии: исследование POWER» . Биологическая психиатрия . 64 (10): 907–11. doi : 10.1016/j.biopsych.2008.05.035 . ПМК 2610843 . ПМИД 18657799 .
- ^ Банга АК, Чиен Ю.В. (1988). «Ионофоретическая доставка лекарств: основы, разработки и биомедицинские применения». Журнал контролируемого выпуска . 7 :1–24. дои : 10.1016/0168-3659(88)90075-2 .
- ^ Скатти С (29 октября 2014 г.). «Измерение пота, монитор здоровья и диагностическое устройство — это будущее носимых технологий» . Медицинский ежедневник .
- ^ Феннер Р. (8 мая 2015 г.). «CoreSyte выбрана Eccrine Systems в качестве мирового партнера по легкой атлетике» . Деловой провод .
- ^ Бегония Р (5 декабря 2014 г.). «Kenzen Wearable оптимизирует спортивные результаты с помощью анализа гидратации, молочной кислоты и глюкозы в реальном времени» . Пиар-новости .
- ^ Джайн В., Очоа М., Цзян Х., Рахими Р., Зиае Б. (17 июня 2019 г.). «Настраиваемый кожный пластырь с дискретными колориметрическими индикаторами для персонализированного количественного определения уровня потоотделения» . Микросистемы и наноинженерия . 5 (1): 29. Бибкод : 2019MicNa...5...29J . дои : 10.1038/s41378-019-0067-0 . ПМК 6572848 . ПМИД 31240108 .
- ^ US 10772560 , Зиаи, Бабак; Очоа, Мануэль П. и Джайн, Вайбхав и др., «Датчик и система управления гидратацией, монтируемый на кожу», опубликовано 15 сентября 2020 г., выпущено 02 октября 2017 г., передано Purdue Research Foundation.
- ^ Хайкенфельд Дж. (22 октября 2014 г.). «Датчики пота изменят способ отслеживания вашего здоровья с помощью носимых устройств» . IEEE-спектр .
- ^ Свободный К (13 августа 2014 г.). «Временная татуировка для отслеживания тренировок и зарядки телефона» . Популярная механика .
- ^ Бандодкар А.Дж., Цзя В., Ван Дж. (2015). «Носимые электрохимические устройства на основе татуировок: обзор». Электроанализ . 27 (3): 562–572. дои : 10.1002/elan.201400537 .