Health monitoring with wearable microneedle technology | Ronen Polsky | TEDxABQ

[Applausi]
l’ultima volta che mi sono ammalato il totale
tempo che ho passato viaggiando al
ospedale compilando documenti e
era seduto nella sala d’attesa
significativamente più lungo rispetto all’uno contro uno
tempo ho finito con un medico con
diagnosticami e datemi una prescrizione
per gli antibiotici ora ho avuto l’ironia
trascorso i tre giorni precedenti completamente
miserabile diventando sempre più malato
sperando che il mio raffreddore se ne andasse magicamente via
sto solo cercando di evitare la visita di quel dottore
nel 1966 fu creato un dispositivo medico
questo mi avrebbe permesso di diagnosticare
me stesso il primo giorno, non appena ho iniziato
sentirsi male questo pezzo singolare di
la tecnologia ha la capacità di trasformare
il sistema medico purtroppo si è fermato
utilizzato quando hanno annullato su
Star Trek
ricorda il dispositivo tricorder che dr.
McCoy usava semplicemente scansionare
tu e ti dico tutto quello che sta succedendo
con te in quel momento ora quasi 70 anni
anni dopo questo è un po ‘di più
la scienza di quanto non sia la finzione e Sandia
Laboratori Nazionali stiamo lavorando per
considera una versione di questo dispositivo
tre attributi del tricorder
vorremmo riprodurre il primo è
che è piccolo ed è portatile no
bisogno di un laboratorio di test che porti con te
laboratorio di test in giro con i computer
una volta eravamo le dimensioni delle stanze
portateli in mano perché no?
attrezzature di laboratorio c’è un intero
campo collabori sulle tecnologie dei chip
questo ci permette di miniaturizzare il medico
dispositivi il secondo attributo istantaneo
lettura e può dirti molte cose
che sono in corso con voi in quel
momento
ora il terzo attributo che è di gran lunga
la sfida più difficile per noi
riprodurre è che il tricorder era
non invasivo non ha nemmeno dovuto
toccarti quindi ricordati di ciò che sto per fare
portare questo in un secondo ma prima lasciare
ho messo altre due caratteristiche che il
tricorder non ha avuto vorremmo
proviamo a fare rimuovere il dr. McCoy
dall’equazione facciamo il
tricorder un dispositivo indossabile che è
monitorando continuamente e diamo
un piccolo collo in più da leggere così tu
può trasmettere i risultati okay andiamo
torna alla sfida più difficile a
renderlo non invasivo il primo
la generazione di dispositivi indossabili è appena arrivata
fuori e sono non invasivi ma loro
sono limitati principalmente
misurazioni elettrofisiologiche
puoi misurare la frequenza cardiaca del tuo sangue
flusso forse anche allora i passi che fai
che è grande informazione, ma uno dei
standard d’oro per la diagnosi clinica è
misurare le molecole circolanti nel tuo
sangue quindi vogliamo renderlo indossabile
dispositivo continuo che misura tanti
di questi stessi marcatori di sangue il più possibile
tipo di pensarci come se fosse un
fitbit su steroidi
lo facciamo con una tecnologia chiamata
micro aghi ora proprio come sembra
sono solo aghi molto molto piccoli
ecco un esempio di micro aghi che
noi facciamo nel nostro laboratorio che sono fatti
fuori dal metallo
sono piramidali di forma vuota con
un alesatore per disegnare in biologico
fluidi per darti un esempio di loro
la dimensione qui è un soldo qui quando io
accenderlo lato è 1,5
alti millimetri questi micro aghi sono
0,75 millimetri che avresti bisogno di impilare
due di questi micro aghi in cima
l’un l’altro per essere alto come questo penny
in questo momento paragonalo a un tradizionale
ago ipodermico che penetra in profondità
nel muscolo ed è molto doloroso micro
gli aghi penetrano a malapena lo strato
corneo lo strato più esterno della pelle
sono così piccoli da non raggiungere i nervi
Finisce che non senti niente
i micro aghi sono stati originariamente sviluppati
per scopi di consegna della droga e hanno
dimostrato di essere molto efficace nel
consegna indolore di vaccini e droghe
vogliamo andare nel modo opposto che vogliamo
usarli per campionare fluidi biologici
ma non raggiungono i capillari sanguigni
come aghi ipodermici, quindi non lo facciamo
campione di sangue che campioniamo interstiziale
fluido questo è il fluido tra le cellule in
la tua pelle quindi pensiamo come farebbe a
un dispositivo come questo influisce sulle tue vite
prima di tutto
lo rende più conveniente se puoi
presentarsi al medico con i risultati
o ancora meglio misurarti a casa
e invia i risultati al dottore
consente di risparmiare tempo ed è risparmiato, ma è
più di quello
il monitoraggio continuo della salute è
inestimabile ecco un profilo di un
misuratore di glucosio nel sangue impiantabile
ti misura nel corso di 24 ore
la linea continua che vedi salta su tutto
giorno va lungo su e va giù quelli
i punti rossi sono i risultati del mio dito
prick test dove potresti metterti alla prova
quattro o cinque volte al giorno puoi misurare
te stesso e sembri in salute con
monitoraggio intermittente e perdere tutto
questi alti e bassi se possiamo fare un
dispositivo medico diagnostico che è così
semplice ti misuri quando sei
salutare
rende la diagnosi più accurata e
rende più veloce e puoi persino
diagnosticati prima di sentirti
i sintomi di ammalarsi ho iniziato
lavorando nel campo dell’ago micro
sensori nel 2010 a Sandia con il mio
collega Phillip Miller e usiamo a
tecnica chiamata elettrochimica dove
proviamo a usare reazioni chimiche a
convertire la presenza di molecole in
segnali elettrici quindi abbiamo reso micro
sensori dell’ago per rilevare la glicemia quindi a
il diabetico può misurare la sua glicemia
a casa il lattato in un porto in metabolico
marker e anche il pH della pelle ora preso
tutti insieme questi indicatori sono buoni
indicatore della tua salute ma ma
misurati contemporaneamente sono fatica
marcatori quindi c’è qualcosa di un atleta
potrebbe usare per ottimizzare le sue prestazioni
il Dipartimento della Difesa ci vuole
usa questi due per misurare le prestazioni
di soldati sul campo di battaglia così noi
hanno iniziato a realizzare dispositivi su misura
più marcatori contemporaneamente su questi
micro aghi qui è un esempio di a
dispositivo che abbiamo fatto è un micro ago
chip fluidico con micro array di aghi
sensori integrati e usiamo questo per
rilevare una proteina chiamata troponina che
è un marker cardiaco che viene rilasciato in
hai un attacco di cuore quindi è così
qualcosa una persona con una precedente
la storia a casa può risolvere una patch su e
vedere se stanno avendo un altro evento o
appena stressato
abbiamo anche realizzato un dispositivo microneedle
per rilevare elettroliti come il potassio
quando abbiamo pubblicato questo articolo lo è stato
presente sulla copertina del diario
quel mese e molto presto dopo il primo gioco
delle finali NBA LeBron James ha ottenuto un
crampo muscolare e ha dovuto lasciare il gioco
abbiamo effettivamente ricevuto chiamate che la gente ha detto
ehi leggiamo dei tuoi elettroliti a
Prima abbiamo pensato che fosse bello e
ora pensiamo che potrebbe essere davvero
prezioso eravamo sul telegiornale della sera
hanno detto che il tuo dispositivo potrebbe essere stato d’aiuto
il Bron James rimane nel gioco così noi
detto bene sì, è il punto se puoi
stai misurando i tuoi livelli di elettroliti
vedere una tendenza negativa dirgli di bere
Gatorade o
forse hanno anche altri micro aghi
iniettare una contromisura, quindi abbiamo cercato di
fai in modo che possa essere aiutato
persone non famose – non mi sono lamentato
perché non puoi comprare quel tipo di
pubblicità che stiamo facendo attualmente
studi clinici su questi al
Scuola medica dell’Università del New Mexico
con il dr. Justin Baca un’emergenza
specialista di medicina una delle cose che noi
Scoperto è come mettere il micro
aghi dentro ed estragga il liquido dal
la pelle che è il fluido chiaro in cui vedi
quel capillare di vetro completamente
senza colorazione nessun globulo rosso puro dermico
fluido interstiziale oggi in salute
monitorandoti campioni di liquidi biologici
è in primo luogo l’urina sangue saliva ancora
il sudore non misura il fluido della pelle o
adesso ma la pelle non è solo un
barriera protettiva verso il mondo esterno
la tua pelle è un organo che ha il suo
uniche cellule immunitarie chiamate Langerhans
le cellule, infatti, la pelle è il più grande
organo nel corpo umano così siamo stati
prendendo questo fluido e analizzando cosa
è dentro e uno dei più
cose interessanti è che abbiamo trovato questo
fluido è piena di zone EXO questi sono
queste sfere che vedi qui e queste
Immagini al microscopio elettronico ora
esercizio sono stati scoperti negli anni ’80 e
c’è ancora un po ‘di mistero
si formano all’interno delle cellule e loro
catturare molecole biologiche come
materiale genetico delle proteine come RNA e
allora la cellula lo sputerà fuori così loro
originariamente si pensava di essere come
niente più che camion della spazzatura dove
la cellula sarebbe voler sbarazzarsi di
Sto guardando tutto
uccide poi hanno iniziato a notare che
queste X su viaggerebbero attraverso il
il corpo e un’altra cellula li prenderà dentro
le cellule si parlano l’un l’ altro
è come le cellule comunicano in macchina
all’interno di questi X gli ohm hanno messaggi
nelle istruzioni sia buone che cattive
le cellule immunitarie possono rilasciare un X ohm
dice che un’altra cellula è stata attaccata
attiva i tuoi meccanismi di autodifesa
e sul lato opposto una cellula cancerogena lo farà
rilascia un X ohm che ne causa un altro
cell per diventare cancerogeni, quindi vogliamo
utilizzare questi micro aghi per estrarre il
il fluido intercetta gli ohm di questi EXO
le proteine guardano gli RNA all’interno
leggere i messaggi possiamo capire come
il corpo si difende
come si diffonde il cancro possiamo fare un?
primo rivelatore di cancro possiamo fare uso di droghe
che mirano invece agli ohm di EXO
il cancro per impedirgli di diffondersi
quindi, tornando al punto di partenza, siamo ancora
cercando di fare un monitoraggio continuo
sensore micro ago da questo momento successivo
anno speriamo di avere un sensore che
misura il lattato su una persona che si esercita
ma ora abbiamo anche che abbiamo una ricerca
piattaforma per vedere come il cancro del corpo
si diffonde possiamo fare nuove droghe per combattere
il cancro possiamo usare il liquido interstiziale come
un nuovo metodo per fare diagnosi clinica
è un progetto divertente con cui lavoro
grandi persone e grazie per l’ascolto
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