患者のケアを容易にする：尿糖レベルを監視するセルフパワーおむつセンサー

最近の研究では、東京理科大学（TUS）の科学者が、バイオ燃料電池を使用して尿から直接必要な電力を生成する新しいセルフパワーおむつセンサーを開発しました。提案されたデバイスは、測定されたグルコース濃度をワイヤレスで送信し、尿の存在を通知して、糖尿病を予防し、患者のケアを大幅に簡素化するのに役立ちます。

科学と現代医学のおかげで、私たちは特定の病気の初期の兆候とどのバイオマーカーをチェックするかについてもっと多くのことを知っています。最も重要なことは、医師、患者、介護者がそれに応じて行動できるように、臨床現場でこれらのバイオマーカーを便利にサンプリングして分析するために必要なデバイスと技術を備えていることです。進化し続けるヘルスケアテクノロジーの分野では、ウェアラブルエレクトロニクスとバイオセンサーは、医療スタッフと非医療関係者の両方が関連する身体変数をリモートで監視できるため、潜在的なゲームチェンジャーと見なされています。

糖尿病の特定のケースでは、血糖値を監視することが重要です。幸いなことに、尿糖レベルは血糖値に関する間接的な情報を提供し、絶えず採血することを避けるための代替バイオマーカーとして使用できます。センサーをおむつに直接埋め込んで、高齢者や介護患者の尿糖レベルを測定することができます。おむつセンサーは、取得したデータを無線で送信することで、おむつや健康状態の監視作業を大幅に簡素化できます。ただし、センサーとワイヤレストランスミッターはどちらも機能するためにエネルギー源を必要とし、バッテリーをおむつに入れることは、環境と実用の両方の観点から疑わしい解決策になる可能性があります。

TUSの科学者たちは、この問題の解決策を考案しました。彼らは、尿から直接エネルギーを生成できるセルフパワーのおむつセンサーを実現するための有望なアプローチを開発しました。

しかし、どのようにして尿からセンサーに電力を供給するのに十分な電力を生成するのでしょうか？答えは電気化学にあります。科学者たちは、一対の還元酸化反応を通じて、尿中のブドウ糖の量に比例した電力を出力する紙ベースのバイオ燃料電池を開発しました。このようなバイオ燃料電池の設計における重要な考慮事項は、十分な電力を生成するために必要な尿の量と、デバイスの全体的な安定性と耐久性です。これを念頭に置いて、科学者たちは、グルコース反応性酵素とメディエーター分子を多孔質炭素層にしっかりと固定することを可能にする「グラフト重合」として知られるプロセスを使用して、電気化学セルの負の端子である特別なアノードを開発しました。ベース導電性材料として。

「糖尿病の状況でブドウ糖を監視するだけでなく、おむつセンサーを使用して、事前に砂糖を燃料として補給している場合は、尿の存在をリモートで確認できます。病院や介護施設では、数百枚のおむつを確認する必要があります。定期的に、提案されたデバイスは介護者の肩から大きな負担をかける可能性があります」と、下田功博士はコメントしました。

つまり、シタンダ博士のチームが設計したセンサーは、糖尿病を予防するだけでなく、環境を損なうことなくおむつ管理をより効率的かつ応答性の高いものにすることができます。 「この研究で開発されたコンセプトは、セルフパワーのウェアラブルバイオセンサーの一般的な開発に向けた非常に有望なツールになる可能性があると信じています」とShitanda博士は述べています。つまり、チームが設計したセンサーは、糖尿病を予防するだけでなく、環境を損なうことなくおむつ管理をより効率的かつ応答性の高いものにすることができます。 「この研究で開発されたコンセプトは、セルフパワーのウェアラブルバイオセンサーの一般的な開発に向けた非常に有望なツールになる可能性があると信じています」と彼は言いました。