محققان دانشگاه پوردو روشی را برای شناسایی نشانگرهای بیولوژیکی در مقادیر کمی از خون یافتند که به عقیده آنها می توانند برای تشخیص بی شمار بیماری ها ، عفونتها و شرایط پزشکی مختلف در مراحل اولیه استفاده شوند.

جفری روودز ، استاد دانشکده مهندسی مکانیک پوردو. جورج چیو ، استاد دانشکده مهندسی مکانیک پوردو ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر و گروه علوم روانشناسی؛ و اریک Nauman ، استاد دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشکده علوم پایه پزشکی و دانشکده مهندسی زیست پزشکی Weldon ، بخشی از تیمی از محققان هستند که رزوناتورهای میکروالکترومکانیکی یا سنسورهای لرزشی کوچک را ایجاد کرده اند که می توانند با استفاده از این نشانگرهای زیستی شناسایی کنند. فقط یک قطره یا دو قطره خون. سنسورهای رزونانس صفحه به شما امکان می دهد تا حساسیت و ارزان بودن نشانگرهای زیستی را نشان دهند can بیماری ، بیماری یا تروما باشند.

Rohads گفت: "هدف در اینجا این است که بیماری را چنان زود هنگام پیدا کنیم که بتوانید آن را بدون جراحی تهاجمی درمان کنید." "این آزمایش به دنبال یک پروتئین خاص مرتبط با یک بیماری است ، بنابراین می توانید از این روش برای تشخیص بسیاری از بیماری های مختلف استفاده کنید."

سنسورها از یک میکروسیستم رزونانس فعال پیزو الکتریک استفاده می کنند که در صورت هدایت الکتریسیته می تواند تغییر جرم را حس کند. Rohads گفت ، با افزایش فرکانس رزونانس ، حساسیت تشدید کننده افزایش می یابد و باعث می شود که تشدیدکننده های با فرکانس بالا نامزدهای عالی برای تشخیص نشانگرهای زیستی باشند. این روش همچنین بسیار سریعتر و ارزانتر از انواع دیگر آزمایش های پزشکی است.

این مقاله در سنسور نامه IEEE منتشر شده است .

Rohads گفت که آنها راهی برای انجام آزمایش کشف کردند که یک دقیقه پروتئین را در مقدار بسیار کمی خون مشخص می کند.

Rohads گفت: "کشف نشانگرهای زیستی مانند تلاش برای یافتن تعداد کمی سوزن در یک یونجه بزرگ است. بنابراین ما روشی ابداع کردیم که یونجه بزرگ را به لکه های کوچکتر تقسیم کرد." "به جای داشتن یک سنسور منفرد ، داشتن حسگرهای آرایه ای و انجام آزمایش های مبتنی بر آماری ، معقول تر خواهد بود."

یکی از اولین کاربردهای این تست می تواند تشخیص زودهنگام آسیب دیدگی مغزی در ورزشکاران ، به ویژه فوتبال دبیرستانی و بازیکنان فوتبال باشد. یک تیم تحقیقاتی Purdue ، معروف به گروه Purdue Neurotrauma ، مطالعه اثرات صدمات سر را در سال 2009 شروع کرد و دریافت که احتمالات احتمالی معمولاً در اثر ضربات متعدد در طول زمان ایجاد می شود و نه با یک ضربه ، همانطور که معمول است. این گروه که شامل Nauman and Thomas Talavage استادی در مدارس مهندسی برق و کامپیوتر و مهندسی زیست پزشکی است ، در سطح دبیرستان و دانشکده ها به مطالعه فوتبال و فوتبال زنان پرداخته است.

Nauman گفت ، تحقیقات در مورد تأثیرات مكرر سر بر روی بازیکنان فوتبال دبیرستانی ، حتی در بازیکنانی كه تشخیص داده نمی شوند دچار ضربه مغزی شده اند ، تغییرات شیمیایی مغز و متابولیسم را نشان داده اند.

در حال حاضر بحث و گفتگو با استفاده از یک باتری آزمایش انجام می شود ، و اغلب با سؤال از یک ورزشکار شروع می شود که آیا او می داند ساعت کی است یا کجاست. آنها سپس به تست های شناختی می روند که علائم احتمالی را در یک مقیاس درجه بندی می کند. نعمان گفت: در حالی که 5 تا 10 درصد از بازیکنان فوتبال دبیرستان مبتلا به اغتشاش خواهند شد ، بیش از 50 درصد از این ورزشکاران قبل از تشخیص یک ضربه مغزی ، دچار تغییرات عصبی می شوند. محققان آموخته اند كه ضربه مغزی معمولاً انباشتگی از صدمات است و آزمایشاتی كه آنها انجام داده اند می توانند آسیب دیدگی مغزی را قبل از علامت گذاری تشخیص دهند.

Nauman گفت: "شما به اندازه كافی آسیب می بینید ، به اندازه كافی سیستم را می كنید و درنهایت علائم دارید."

آزمایشاتی که محققان Purdue انجام دادند ، می تواند مقادیر دقیقه ای از پروتئین ها ، از جمله پروتئین از سلول های گلیال ، که سلول های عصبی را در مغز احاطه کرده اند ، تشخیص دهد. پروتئین ها با غلظت نسبتاً بالایی در مایع مغزی نخاعی قربانیان آسیب دیدگی مغزی ترشح می شوند. مطالعات قبلی نشان داده اند که مقدار کمی از مایعات از طریق سد خونی مغز نشت کرده و وارد جریان خون قربانیان می شود.

نومان گفت: "اساساً این ایده وجود دارد که اگر بتوانید هر چیزی را که از سد خونی مغزی از مغز عبور می کند اندازه گیری کنید ، این یک مشکل است زیرا باید در مغز بماند."

Rohads گفت ، این آزمایش همچنین ارزان است ، بنابراین یک تیم فوتبال دبیرستان می تواند چندین نمایش گروهی را در یک فصل انجام دهد. Nauman گفت گروه Purdue Neurotrauma امیدوار است که پاییز آینده ورزشکاران دبیرستانی را آزمایش کند.

Nauman گفت ، این آزمایش همچنین می تواند برای تشخیص زودرس بیماری آلزایمر و بیماری پارکینسون مورد استفاده قرار گیرد. "شما اساساً می توانید به دنبال تولید عصبی عمومی باشید ، نه فقط در ورزشکاران."

محققان معتقدند که این آزمایش همچنین می تواند برای تشخیص تعداد بیشماری از بیماری ها استفاده شود. آنها بدنبال یافتن مجوزها برای استفاده از این آزمایش برای جستجوی سایر پروتئین های کوچک که علائم اولیه بیماری هستند ، هستند.

Nauman گفت: "یک بیماری کامل و بیماری های مختلف وجود دارد که اگر بتوانید این چیزها را در مقادیر کمی پیدا کنید و بخشی از یک کار استاندارد را بدست آورید ، می توانید هزینه های مراقبت های بهداشتی را بسیار کاهش دهید."