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24時間絶え間ない痛風管理に新しい光バイオセンサシステムが役立つ

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May, 15, 2020, College Station--Texas A&M Universityの研究者は、痛風患者の自己症状モニタ改善に役立つ技術を報告した。侵襲性の少ないバイオセンサシステムは、痛風の個人管理を中心とした将来のPOC治療でカギを握る可能性があり、他の症状でも可能性がある。
 研究成果はSensorsに発表された。

「痛風発作を減らすために役立つより多くの方法を患者が見つけることは、重要な臨床的必要性である。これは、こまで詳細には注目されてこなかった」とバイオメディカルエンジニアリング部長、教授Mike McShaneは、コメントしている。「将来、われわれのようなバイオセンサ技術は、患者が症状の厳しさを緩和するために先制的手段をとるために、また頻繁に病院に通って長期的治療コストを下げるために役立つ」。

痛風は痛みを伴う関節炎であり、アメリカでは800万を超える人々に影響を与えている。痛風患者は、血流を循環する尿酸塩レベルが高い傾向がある、高尿酸血と言われている。これら尿酸結晶は、血管から拡散し、間接の間の空間に蓄積することがよくある。さらに、塩は耐えがたい痛みの原因となり、進んだ症状では関節や骨の劣化となる。

痛風診断には、医師は臨床基準を利用することが多い。しかし確定診断には、間接の間の液体を調べ、尿酸結晶の存在と量を診る。このラボテストは、装置や人件費などのために高価となり、時間がかかる。また、研究者によると、高齢の痛風患者が頻繁に通院することは困難である。

しかし、循環する尿酸塩レベルは薬剤で抑制できる。さらに、赤みの肉や海産物など、尿酸塩豊富な食品を避け、少なくすることで血中尿酸値の管理に役立つ。

研究の筆頭著者、Tokunbo Falohunは、「低尿酸値を維持することは、痛風症状緩和にとって重要である。われわれは、患者が簡単に血中尿酸値を自己モニタできる、信頼度の高い、使いやすい技術を開発したかった」とコメントしている。

McShane と Falohunは、ベンゾポルフィリンの寿命を計測する技術を設定した。その技術は、2つの主要コンポーネントで構成されている。光学デバイスが光を生成し、ベンゾポルフィリンから発せられる光を収集する。それに、ユーリケースとベンゾポルフィリンをエンカプセルするための生体適合ヒドロゲルプラットフォームである。

体内の症状を模擬するために研究チームは、直径数ミリの薄いディスク、ヒドロゲルを塩充填チャンバに入れた。チャンバは、酸素の定流を受け、継続的に37℃に維持されている。各チャンバに、研究チームは異なるレベルの尿酸塩を入れた。光学システムに接続された外部コンピュータがベンゾポルフィリンの寿命計算し、レポートした。

研究チームは、LED光のスイッチを入れると、予想通り、各チャンバの尿酸値が、ベンゾポルフィリンの寿命に直接影響することを確認した。つまり、尿酸塩が多くなると、衝突に利用できる酸素原子が少なくなり、ベンゾポルフィリンの寿命が延びるのである。
(詳細は、https://research.tamu.edu)