Hydrogélový senzor zlepší vyhliadky ľudí s hyperaktívnym močovým mechúrom
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 15. 3. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Syndróm hyperaktívneho močového mechúra spôsobuje časté, nekontrolované nutkanie na močenie, ktoré môže narúšať každodenné aktivity človeka a ovplyvňovať jeho duševné zdravie. Bolo však vyvinuté nové senzorické zariadenie na báze hydrogélu, ktoré dokáže nepretržite monitorovať hyperaktívny močový mechúr a má potenciál zlepšiť liečbu tohto ochorenia.
Sval detrúzora lemuje stenu močového mechúra. U zdravých ľudí je tento sval ovládaný nervami, uvoľňuje sa, aby udržal moč, a sťahuje sa, keď človek močí. U ľudí s hyperaktívnym močovým mechúrom je však sval hyperaktívny, čo vedie k náhlemu nutkaniu na močenie, častému močeniu (viac ako osemkrát denne, viac ako dvakrát za noc) a príležitostne k inkontinencii.
Hyperaktívny močový mechúr pritom postihuje 12,8 % žien a 10,8 % mužov na celom svete. Nekontrolovaná povaha ochorenia znamená, že okrem príznakov ľudia často trpia aj nepriaznivými účinkami, ako je znížená pracovná produktivita, znížené sexuálne uspokojenie, zhoršené duševné zdravie a vyšší výskyt úzkosti a depresie a zhoršená kvalita spánku. Okrem toho, ak sa hyperaktívny močový mechúr nelieči, môže viesť k poruche funkcie a zlyhaniu obličiek.
Hoci sa tento stav dá liečiť liekmi, u niektorých ľudí sú lieky neúčinné. Pomerne nová liečba aplikuje elektrickú stimuláciu nervov spojených s močovým mechúrom s cieľom znížiť nadmernú aktivitu. Bez monitorovania aktivity močového mechúra však môže byť ťažké určiť správnu mieru stimulácie. Stimulácia musí byť tak akurát, inak je liečba neúčinná.
Na presné monitorovanie hyperaktívneho močového mechúra je potrebné úplné elektromechanické meranie aktivity močového mechúra a svalov detrúzora. Predchádzajúce iterácie zariadení na monitorovanie močového mechúra sa zameriavali na mechanickú kontrakciu a relaxáciu, ale pohyby tela spojené s každodennou činnosťou môžu narušiť kvalitu signálu. Tiež nezahŕňali elektromyografiu (EMG) na monitorovanie bioelektrickej alebo nervovej aktivity močového mechúra.
Vzhľadom na tieto obmedzenia výskumníci z Pohangskej univerzity vedy a techniky (POSTECH) v Južnej Kórei navrhli multifunkčný implantovateľný senzor, ktorý meria objem močového mechúra, mechanickú kontrakciu a relaxáciu a nervové aktivity v jednej platforme.
Keďže senzor USH-SI, čo je akronym pre ultra mäkký hydrogél v kombinácii so štrukturálne upravenými ostrovčekmi, je vyrobený z vysoko elastického hydrogélu, v porovnaní s tradičnými silikónovými senzormi ľahšie a pevnejšie priľnul k tkanivu močového mechúra.
Pri experimentoch na prasati a potkanovi výskumníci zistili, že senzor dokáže nepretržite monitorovať elektromechanickú aktivitu v reálnom čase. Zariadenie je dostatočne malé na to, aby sa dalo zaviesť pomocou laparoskopickej operácie.
„Nový senzor ukazuje, že senzory môžu byť dostatočne malé na to, aby sa dali vložiť pomocou chirurgickej roboticky asistovanej laparoskopickej operácie,“ povedal profesor Steve Park, zodpovedajúci autor štúdie. „To má potenciál minimalizovať čas potrebný na zotavenie pacienta a znížiť vedľajšie účinky“.
Výskumníci vyvíjajú senzory s vysokým rozlíšením a s viacerými matricami, ktoré by umožnili priestorovo-časovú analýzu aktivity močového mechúra. Pracujú aj na plne implantovateľnom systéme spätnej väzby, ktorý by zahŕňal nervový stimulátor, čo by umožnilo diagnostiku aj liečbu hyperaktívneho močového mechúra a potenciálne aj iných ochorení.
„Senzor USH-SI sme skombinovali s nervovým stimulátorom zameraným na liečbu hyperaktívneho močového mechúra, čo je chronické ochorenie,“ povedal profesor Sung-Min Park, hlavný autor štúdie. „To umožňuje monitorovanie a nervovú stimuláciu súčasne. Očakávame, že to bude platforma, ktorá sa dá použiť aj na iné vnútorné orgány“.
Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Biosensors and Bioelectronics.
