پایش لحظهای داروی پارکینسون با یک حسگر بدون باتری
یک حسگر پوشیدنی و بدون باتری میتواند با بررسی عرق نوک انگشت، میزان لوودوپا را بهطور مداوم اندازهگیری کند و اطلاعاتی سریع برای تنظیم درمان بیماران مبتلا به پارکینسون در اختیار پزشکان قرار دهد.
به گزارش سیناپرس، پژوهشگران حسگری بدون باتری ساختهاند که با تحلیل عرق نوک انگشت سطح لوودوپا را بهصورت لحظهای پایش میکند و میتواند راه را برای تنظیم شخصیسازیشده دوز داروی بیماران پارکینسون هموار کند.
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سندیگو حسگری نرم و بدون باتری برای نوک انگشت توسعه دادهاند که میتواند بهصورت پیوسته میزان داروی لوودوپا را در عرق بدن اندازهگیری کند، فناوریای که میتواند به شخصیسازی سریعتر درمان بیماران مبتلا به پارکینسون کمک کند.
پژوهشگران مهندسی و علوم اعصاب University of California, San Diego یک حسگر پوشیدنی و انعطافپذیر ساختهاند که با قرار گرفتن روی نوک انگشت میزان لوودوپا را در عرق بدن بهصورت مستمر اندازهگیری میکند و برای فعالیت خود نیز به باتری نیاز ندارد.
نتایج این پژوهش در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است و نشان میدهد اندازهگیریهای این وصله در آزمایشهای بالینی با نتایج آزمایشهای استاندارد خون قابل مقایسه بوده است.
چالش تنظیم دوز داروی لوودوپا
لوودوپا یکی از اصلیترین و استانداردترین داروهای مورد استفاده برای کنترل اختلالات حرکتی ناشی از بیماری پارکینسون است. با این حال حفظ سطح دارو در محدوده درمانی مناسب برای بیماران همواره آسان نیست.
اگر میزان دارو بیش از حد کاهش پیدا کند علائم حرکتی بیمار ممکن است دوباره ظاهر شود و حتی فرد برای حرکت کردن با مشکل جدی مواجه شود. از سوی دیگر مصرف بیش از اندازه لوودوپا نیز میتواند به حرکات غیرارادی و شدید منجر شود.
در مراحل اولیه بیماری اثر یک دوز لوودوپا ممکن است چندین ساعت ادامه داشته باشد، اما با پیشرفت پارکینسون پنجره درمانی دارو میتواند کوتاهتر شود و در برخی بیماران به حدود دو ساعت برسد. در چنین شرایطی ممکن است اثر یک دوز دارو پیش از زمان مصرف نوبت بعدی بهطور ناگهانی کاهش یابد و مشکلات حرکتی بیمار دوباره بازگردد.
پزشکان در حال حاضر تا حد زیادی به یادداشتها و گزارشهای روزانه بیماران درباره زمان مصرف دارو و بازگشت علائم متکی هستند تا بتوانند برنامه دارویی را تنظیم کنند. با این حال این گزارشها ذهنی هستند و ممکن است برخی تغییرات مهم یا فاصلههای خطرناک میان دوزهای دارو را ثبت نکنند.
وصله جدید میتواند با فراهم کردن اطلاعات پیوسته و لحظهای درباره غلظت لوودوپا، اطلاعات دقیقتری برای تنظیم برنامه درمانی در اختیار پزشکان قرار دهد.
حرکت درمان شخصیسازیشده به خارج از بیمارستان
این پژوهش به سرپرستی تاموغنا ساها، پژوهشگر پسادکتری و نویسنده اول مشترک مقاله در آزمایشگاه جوزف وانگ، استاد دپارتمان مهندسی شیمی و نانو در دانشکده مهندسی جیکوبز دانشگاه کالیفرنیا سندیگو انجام شده است.
گروه مهندسی وانگ برای توسعه این دستگاه با آزمایشگاه ایرن لیتوان، استاد بخش علوم اعصاب دانشکده پزشکی دانشگاه کالیفرنیا سندیگو همکاری کرده است. این دو گروه چندین سال است که برای توسعه سامانههای پوشیدنی پایش لوودوپا با هدف فراهم کردن امکان درمان شخصیسازیشدهتر برای بیماران مبتلا به پارکینسون همکاری میکنند.
عرق بدن؛ هم منبع انرژی و هم عامل اندازهگیری
پژوهشگران حسگر را روی نوک انگشت قرار دادند، زیرا این بخش از بدن دارای تراکم بالایی از غدد عرق است.
درون این وصله یک ژل جاذب قرار دارد که مانند یک اسفنج، عرق را از سطح پوست جذب میکند. این ژل حاوی نمکهای غلیظ و حلالهای بیضرر است. از آنجا که آب بهطور طبیعی به سمت نواحی دارای غلظت بالاتر نمک حرکت میکند، این ترکیب باعث میشود عرق از منافذ پوست خارج شده و به سمت ماده حسگر کشیده شود.
اجزای تعبیهشده درون وصله هنگام تماس با لوودوپا موجود در عرق واکنش نشان میدهند. این واکنش یک ولتاژ الکتریکی کوچک ایجاد میکند که هم انرژی مورد نیاز برای عملکرد دستگاه را تامین میکند و هم برای اندازهگیری میزان دارو مورد استفاده قرار میگیرد.
شدت ولتاژ ایجادشده با مقدار لوودوپای شناساییشده ارتباط دارد؛ به این معنا که ولتاژ پایینتر نشاندهنده غلظت کمتر لوودوپا و ولتاژ بالاتر بیانگر غلظت بیشتر این دارو است.
به این ترتیب دستگاه میتواند بدون استفاده از باتری از فرآیند شیمیایی ناشی از حضور دارو در عرق برای تامین انرژی و انجام اندازهگیری استفاده کند.
نتایج آزمایش بالینی با آزمایش خون قابل مقایسه بود
پژوهشگران این وصله را روی داوطلبان سالم و افراد مبتلا به بیماری پارکینسون آزمایش کردند. نتایج نشان داد اندازهگیری میزان لوودوپا توسط این حسگر با نتایج آزمایشهای استاندارد خون قابل مقایسه است.
این ویژگی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا آزمایشهای آزمایشگاهی خون ممکن است برای ارائه نتیجه به چند روز زمان نیاز داشته باشند، در حالی که حسگر پوشیدنی میتواند اطلاعات مربوط به سطح دارو را بهصورت مستمر و در زمان واقعی ارائه کند.
همچنین اندازهگیریهای انجامشده نشان داد بدن افراد مبتلا به پارکینسون لوودوپا را بهطور قابلتوجهی سریعتر از افراد سالم از بدن خارج میکند.
به گفته پژوهشگران این تفاوت میتواند به توضیح این موضوع کمک کند که چرا علائم پارکینسون در برخی بیماران با کاهش سطح دارو گاهی بهصورت ناگهانی تشدید میشود.
سامانهای که دوز دارو را خودکار تنظیم کند
پژوهشگران معتقدند این فناوری در آینده میتواند بخشی از یک سامانه درمانی حلقهبسته باشد. در چنین سامانهای وصله بهطور مداوم سطح لوودوپا را در بدن پایش میکند و اطلاعات را به یک پمپ دارویی منتقل میکند.
پمپ نیز میتواند بر اساس میزان داروی موجود در بدن و نیاز بیمار مقدار مناسبی از لوودوپا را بهصورت خودکار وارد بدن کند.
به نقل از برنا، در صورت تحقق چنین سامانهای بیمار میتواند بدون نیاز به مراجعه مکرر به مراکز درمانی، پایش دقیقتری از سطح دارو داشته باشد و برنامه مصرف دارو نیز بر اساس وضعیت واقعی بدن او تنظیم شود.
این فناوری در صورت توسعه و تکمیل مراحل بالینی و فنی میتواند مسیر را برای پایش مداوم دارو، تنظیم دقیقتر دوز و حرکت به سمت درمان شخصیسازیشدهتر بیماری پارکینسون هموار کند.
