Onderzoekers hebben een draagbare ringvormige biosensor ontwikkeld die het hormoon oestradiol in menselijk zweet kan controleren.
Deze technologie biedt een niet-invasief en snel alternatief voor conventionele methoden om de vruchtbaarheid en de gezondheid van vrouwen te controleren. De sensor voor eenmalig gebruik, beschreven in een studie gepubliceerd in Nature Nanotechnology, maakt gebruik van microfluïdica, geavanceerde elektrodetechnologie en moleculen genaamd aptameren om hormoonspiegels in realtime te meten. Dit beantwoordt aan de groeiende vraag naar gepersonaliseerde gezondheidszorgtechnologieën die individuen mondiger maken.
Traditioneel vereiste het controleren van hormoonspiegels invasieve en tijdrovende methoden zoals bloedtesten in klinieken of het opsturen van monsters naar laboratoria. De nieuw ontworpen ringsensor biedt een niet-invasieve oplossing door hormoonspiegels in zweet te detecteren. Oestradiol, het hormoon waarop dit onderzoek zich richt, speelt een cruciale rol in de vruchtbaarheid en de gezondheid van vrouwen.Onderzoeksgebieden die nog steeds ondergefinancierd worden ondanks een grote vraag naar technologieën die informatie geven over de menstruatie- en vruchtbaarheidsstatus.
In tegenstelling tot de meeste biosensoren die antilichamen of enzymen gebruiken, maakt deze sensor gebruik van aptameren, korte segmenten van DNA of RNA die ontworpen zijn om zich aan specifieke doelwitten te binden. De onderzoekers creëerden een systeem met twee lagen – een interface met aptameren die oestradiol herkennen en een elektrode van goud-nanopartikels bedekt met een materiaal dat MXene heet. De sensor genereert een kleine stroom op de vinger om de zweetproductie op te wekken, waardoor de aptameren oestradiol in het zweet kunnen detecteren. De ring bevat ook sensoren voor huidtemperatuur, pH en zoutconcentratie om hormoonmetingen in realtime te kalibreren.
In experimenten detecteerde de ringsensor met succes oestradiol in synthetisch zweet binnen 10 minuten bij zeer lage concentraties. De onderzoekers testten de sensor ook op vijf vrouwen om hun menstruatiecyclus te volgen en vonden een sterke correlatie tussen de resultaten van bloedserum en zweet. Hoewel de potentiële toepassingen het bijhouden van menstruatiecycli omvatten, zou de sensor ook nuttig kunnen zijn voor personen die hormoontherapie ondergaan, aangezien oestradiol betrokken is bij verschillende fysiologische processen.
De onderzoekers willen de technologie uitbreiden om meerdere hormonen tegelijk te kunnen volgen, en ze werken aan de commercialisering van een reeks op zweet gebaseerde biosensoren. Ondanks de vooruitgang in het ontwerp van aptameren, blijven er uitdagingen bestaan en is er verder onderzoek nodig om de betrouwbaarheid van de technologie onder verschillende omstandigheden in het menselijk lichaam te garanderen.
