血糖値の痛みのない紙パッチテストはマイクロニードルを使用します
最近はパッチが大流行しているようです。ほんの数例を挙げると、避妊パッチ、ニコチンパッチ、および経皮薬用パッチがあります。現在、東京大学生産技術研究所の研究者チームは、糖尿病前症などの状態を診断するために、紙センサーに接続された針のパッチを開発しました。幸いなことに、このパッチは、1本の皮下注射針の痛みと不快感を増大させることはありません。実際、これらのマイクロニードルは無痛で生分解性です。
研究者たちは、日常の日曜大工の医療モニタリングにマイクロニードル（長さ1 mm未満の小さな針）を使用する実用的な方法を開発しようとしています。マイクロニードルは非常に短いため、皮膚内に留まり、ニューロンと接触しません。つまり、痛みを引き起こしません。血液を抽出するのではなく、血液検査で探す重要なバイオマーカーのほとんどを含む体液を皮膚に吸い上げます。いくつかのタイプのマイクロニードルが存在しますが、これまで、流体を迅速に分析する実用的なデバイスを作成することは、とらえどころのないことが証明されています。 「多孔質マイクロニードルを紙ベースのセンサーと組み合わせる方法を開発することで、この問題を克服しました」とキム・ボムジュン教授は述べています。 「その結果、低コストで使い捨てになり、追加の機器は必要ありません。」
パッチを作成するために、研究者はまず、熱を加えながら、生分解性ポリマーと塩の溶融混合物をマイクロモールドの円錐形の空洞に注ぐことによってマイクロニードルを作成しました。それから彼らは型と針を逆さまにして一枚の紙の上に置き、今度は上から高圧をかけました。高圧により混合物が紙の細孔に押し込まれ、アタッチメントが固定され、針から引き出された流体が簡単に紙に流れ込むことができます。型から取り外した後、針はすべての塩を吸い出す溶液で冷却され、何千もの穴または細孔が残りました。これは、流体が紙に向かう途中で流れるものです。塩濃度は最適化する必要のある重要な要素であったため、彼らはいくつかの塩濃度をテストして、マイクロニードルの多孔性を決定しました。パッチを完成させるために、彼らは両面テープを使用して、ニードルアレイのペーパーベースにペーパーグルコースセンサーを取り付けました。
チームは、グルコースが溶解したアガロースゲルでパッチをテストしました。ゲルからの流体は、ゲルから多孔質マイクロニードルに流れ込み、そこから紙とセンサー層に流れ込みました。グルコース濃度は、紙の色の変化として正確に記録されました。
パッチは使い捨てで生分解性であり、それらを使用するために医療の専門知識やトレーニングは必要ありません。また、生体適合性があるため、パッチを取り外したときに皮膚に残っていても問題はありません。
研究者によると、糖尿病前症の検査は、この技術の1つの応用にすぎません。紙ベースのセンサーは、監視するバイオマーカーによって異なります。この成功の後、次のステップは、人間の参加者と一緒にデバイスの実用性をテストし、他の物質を監視するための構成を開発し、次に他の状態の存在を判断することです。
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