Yeni Giyilebilir Elektrokimyasal Biyosensörlerin Sağladığı Faydalar

Giyilebilir sensörler, kullanıcının sağlığını ve performansını uzaktan ve sürekli olarak izlemeye yardımcı olmak için insan vücuduna entegre edilmiştir. Fizyolojik veri toplamayı mümkün kılan giyilebilir sensörler tıbbi ürünlerde ve tüketici ürünlerinde yaygın olarak uygulanırken, mevcut COVID-19 pandemisini yönetmedeki potansiyel rolleri son zamanlarda büyük ilgi görmüştür. COVID-19'un dinlenme kalp atış hızı, solunum hızı, kan oksijen satürasyonu, çekirdek ve cilt sıcaklığı gibi birden çok fizyolojik ölçümle ilgisini destekleyen birçok çalışma ile giyilebilir sensörlerin ayrıca presemptomatik viral enfeksiyonların veya bulaşmaların erken tespitine yardımcı olabileceğini ve böylece olası salgınları önlemek için zamanında müdahale edilebileceğini göstermiştir. Hayati belirtileri ve fiziksel ölçümleri izleyen ticari olarak temin edilebilen giyilebilir sensörler ve aktivite monitörlerinin (akıllı saatler vb) yanı sıra, yeni nesil giyilebilir kimyasal ve biyokimyasal sensörler, kişiselleştirilmiş tıp, sporcular veya asker performansı, beslenme ve sağlık, güvenlik ve emniyet gibi önemli alanlardaki çeşitli uygulamalara yönelik kapsamlı bir moleküler bilgi sunabilmektedirler. Bu tür giyilebilir biyosensörler, ter, interstisyel sıvı (ISF), gözyaşı ve tükürük gibi periferik biyo sıvılarda dinamik olarak dalgalanan biyokimyasal işaretlerin invazif olmayan ölçümlerini mümkün kılmaktadır.

Giyilebilir kimyasal sensörler alanında son zamanlarda yaşanan hızlı ilerleme, dünyanın dört bir yanından birçok etkili araştırmacının büyük katkılarıyla elde edilmiş olsa da, bu inceleme yalnızca Kuzey Amerika bölgesindeki giyilebilir kimyasal sensörlerin geliştirmelerine odaklanmaktadır. Özellikle Amerika Birleşik Devletleri (ABD), önde gelen birkaç grubun öncü katkılarıyla, son teknoloji giyilebilir kimyasal sensör araştırmalarının çoğunda önemli bir rol oynamıştır. Büyük yatırımlar ve yüksek vasıflı insan sermayesi sayesinde, Silikon Vadisi dünya çapında teknoloji merkezi olarak hizmet veren ve Apple, Intel ve Google gibi dev yüksek teknoloji şirketlerine ev sahipliği yapan ABD, birçok teknolojik yeniliğe ev sahipliği yapmaktadır. Böylesine dinamik bir özel sektörü, birçok yaratıcı yeteneği çeken önde gelen üniversitelerle birleştirmek ve büyük ABD hükümeti finansmanı (DOD ve NIH gibi ajanslardan), bu ülkeyi Nesnelerin İnterneti (IoT) veya dijital tıp gibi teknolojik alanlarda lider güç haline getirmiştir. Buna ek olarak, hızla artan sağlık hizmeti talepleri nedeniyle ABD, diğer hedef analitler için giyilebilir kimyasal sensörlerin kullanılmasına ilham veren ticari sürekli glikoz izleme (CGM) sistemlerinin geliştirilmesine de öncülük etmiştir. Dünya çapındaki muazzam araştırma ve ticarileştirme çabaları, hastalıkların prognozu, teşhisi ve yönetimi ile zindeliğin izlenmesi için vücut sıvılarındaki biyokimyasal belirteçleri invazif olmayan ve sürekli olarak tarayabilen yeni giyilebilir elektrokimyasal biyosensörler geliştirmeye odaklanmıştır.

Kronik hastalık hastaları için cankurtaran sandallar

Kuzey Amerika'daki araştırmacılar, potansiyometrik iyon seçici elektrotlar ve amperometrik enzimatik sensörler gibi çeşitli algılama yaklaşımları aracılığıyla biyobelirteçlerin elektrokimyasal tespiti için insan vücuduna rahatça uyum sağlayabilen ve ter, interstisyel sıvılar, gözyaşı ve tükürük gibi sıvıları verimli bir şekilde örnekleyebilen yenilikçi giyilebilir platformların geliştirilmesine öncülük etmişlerdir. Araştırmacılar bu incelemeye, Kuzey Amerika kurumları tarafından giyilebilir elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesindeki önemli kilometre taşlarını gözden geçiren tarihsel bir zaman çizelgesi ile başladıklarını ve daha sonra, bu tür araştırma çabalarının nasıl öncü gelişmelere yol açtığını, giyilebilir elektrokimyasal sensörlerin ilerlemesini ve ticarileştirilmesini nasıl sağladıklarını açıkladıklarını belirtmişlerdir.

Sonuç olarak bu zor zamanlarda giyilebilir ürünler, düzenli tıbbi bakıma ihtiyaç duyan ve aksi takdirde hastaneyi ziyaret ederek kontaminasyona veya risklere maruz kalacak kronik hastalık hastaları için cankurtaran yelek gibi gözükmektedir. Giyilebilir cihazlarla birleştirilmiş teletıp, yakın tıbbi izleme sağlarken fiziksel ziyaret sayısını azaltmak için son derece değerlidir. Araştırmacılar kendi kendini izlemenin sağlık, teletıp, önleme ve sağlık için anahtar olduğunu ve giyilebilir elektrokimyasal sensörlerin bu yönlerdeki kilit koruyucular olduğunu belirtmişlerdir.