Prelomová technológia: Vedci premenili dentálnu niť na inteligentný zdravotný senzor

Vedci z prestížnej Tufts University v Spojených štátoch posunuli každodennú ústnu hygienu na úplne novú úroveň. Obyčajná dentálna niť v ich rukách získala schopnosť nielen odstraňovať zvyšky jedla, ale zároveň monitorovať tvoju hladinu stresu.

Táto prevratná inovácia zjednodušuje sledovanie zdravotného stavu a prispieva k lepšiemu manažmentu stresu v dnešnej uponáhľanej dobe. Informuje o tom web Science Alert a štúdia uverejnená v ACS Applied Materials & Interfaces. 

Princíp fungovania inteligentnej dentálnej nite

Unikátna dentálna niť obsahuje úzky kanálik, ktorý počas čistenia nasáva malé množstvo slín. Sliny následne prechádzajú elektródami pripevnenými k niti, kde ich zabudovaný senzor okamžite analyzuje. Údaje potom systém bezdrôtovo prenáša priamo do mobilnej aplikácie v tvojom telefóne.

„Nechceli sme, aby meranie vytváralo dodatočný zdroj stresu, preto sme vytvorili snímacie zariadenie ako súčasť každodennej rutiny,“ vysvetľuje Sameer Sonkusale, elektrotechnický a počítačový inžinier z Tufts University.

„Kortizol ako marker stresu sa nachádza v slinách, takže dentálna niť poskytuje prirodzené riešenie na získanie dennej vzorky,“ dodáva Sonkusale.

Kortizol produkovaný nadobličkami funguje ako kľúčový ukazovateľ stresu v ľudskom tele. Jeho pravidelné monitorovanie odhalí, ako tvoj organizmus reaguje na rôzne stresové situácie počas celého dňa.

Prevratná eMIP technológia mení diagnostiku

Srdcom tejto revolučnej technológie je špeciálny materiál nazývaný eMIP (elektropolymerizovaný molekulárne vtlačený polymér). Tento materiál rozpoznáva molekuly kortizolu s mimoriadnou presnosťou. Funguje ako mikroskopický sadrový odliatok vytvorený presne podľa tvaru molekúl kortizolu.

eMIP dramaticky znižuje prácu a náklady pri vývoji podobných biosenzorov. Testy potvrdili jeho výnimočnú presnosť – výskumníci dokázali, že pracuje rovnako spoľahlivo ako akýkoľvek iný súčasný senzor na detekciu hladín kortizolu.

„eMIP nevyžaduje veľké investície do výroby protilátok či receptorov,“ zdôrazňuje Sonkusale. „Pri objavení nového markera pre stres alebo iné ochorenie jednoducho vytvoríme polymérový odliatok vo veľmi krátkom čase.“

Táto flexibilita umožňuje systému detegovať aj iné biologické markery. Budúca verzia technológie môže sledovať hladiny hormónov pri plánovaní rodičovstva alebo monitorovať glukózu u diabetikov. Možnosti otvárajú priestor pre celú škálu nových diagnostických nástrojov integrovaných priamo do predmetov každodennej potreby.

Vplyv stresu na zdravie človeka

Chronický dlhodobý stres predstavuje závažný zdravotný problém s ďalekosiahlymi následkami. Dlhodobá expozícia zvýšeným hladinám stresu zvyšuje riziko kardiovaskulárnych ochorení a vysokého krvného tlaku. Stres zároveň priamo súvisí s problémami duševného zdravia vrátane úzkosti a depresie.

Tradičné metódy merania stresu narážajú na viaceré obmedzenia. Samohodnotenie a psychologické testy často podliehajú subjektívnym faktorom. Súčasná analýza kortizolu vyžaduje odbery krvi a laboratórne práce, čo mnohí ľudia považujú za časovo náročné a nepohodlné.

Inteligentná dentálna niť ponúka rýchlejší a užívateľsky prívetivejší prístup, ktorý sa bezproblémovo začlení do každodennej rutiny. Každovečerné čistenie zubov tak poskytne cenné údaje o hladine stresu a pomôže ti lepšie pochopiť reakcie tvojho tela na rôzne situácie počas dňa.

Budúcnosť nenápadnej diagnostiky v domácom prostredí

Výskumníci priznávajú určité obmedzenia svojho zariadenia. Prototyp zatiaľ prešiel len laboratórnymi testami, nie skutočným používaním ľuďmi počas čistenia zubov. Pred komerčným využitím prebehnú rozsiahlejšie testy v reálnych podmienkach.

„Pre diagnostiku zostáva krv stále zlatým štandardom,“ zdôrazňuje Sonkusale. „Po diagnostikovaní ochorenia a nasadení liečby však monitorovanie pomocou senzora uľahčí sledovanie zdravotného stavu a umožní včasné zásahy podľa potreby.“

Inteligentná dentálna niť znamená prelomový príklad transformácie bežných predmetov na sofistikované diagnostické nástroje. Vedci už nehľadajú spôsoby, ako pridávať ďalšie zariadenia do preplnených životov ľudí, ale ako integrovať technológie priamo do predmetov každodennej potreby.

Tento prístup odštartoval novú éru „nenápadnej diagnostiky“. Bežné činnosti ako čistenie zubov, česanie vlasov či obliekanie poskytujú cenné zdravotné údaje bez akejkoľvek námahy. Tričko monitoruje srdcový tep, zubná kefka analyzuje sliny na prítomnosť patogénov a náramok meria kvalitu spánku.

Dentálna niť z Tufts University začína túto revolúciu. Budúcnosť, kde každodenné predmety diskrétne strážia tvoje zdravie, sa už stáva realitou formovanou v laboratóriách po celom svete. Tvoja dentálna niť ti možno už čoskoro odporučí zajtrajší relax kvôli príliš vysokým hladinám stresu nameraným počas večerného čistenia zubov.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti