使用牙齿传感器检测疾病

华盛顿大学圣路易斯分校医学院和工程与应用科学研究所的一个跨学科团队正在重新定义智齿的概念。

该团队正在开发一个智能蓝牙技术,将来可以用来分析唾液和龈沟液检测高危患者的某些疾病的早期迹象。 

“唾液传感器有很多产生了兴趣,因为他们在医学上广泛应用的潜力,”Erica Lynn Scheller说,他作为一个训练有素的牙医,现在是一个助理教授医学、细胞生物学和生理学在医学学校。“我们最初致力于开发一种生物传感器,用于测量在牙周疾病中活跃的特定肽,并将与无线设备结合使用以检索该数据。”

“这就像一个电子的牙齿,”Shantanu Chakrabartty说,在工程与应用科学和工程上的合作伙伴学校电气与系统工程教授,通过一个为期四年的目前的资助,由美国国立卫生研究院150万美元的资助。 

电子牙齿实际上是一个微小的传感器和一个电子芯片,大约有几毫米体积的立方体。它的设计是插在病人的牙龈或口腔矫治器作为一部分,并含有生物识别元件的特异性多肽的措施,这是天然的或合成的氨基酸组。作为第一次尝试,研究小组将致力于监测与牙周炎骨破坏有关的肽,这是一种牙齿疾病,可导致牙齿松动和丧失。然后,将使用无线超声设备读取肽水平并连接到医疗数据云。

目前,该项目最大的挑战之一是化学。

“你只有结合换能器有限数量的生物识别元素,如果您使用的是一种抗体,是特定于这些肽,”Srikanth Singamaneni说,机械工程与材料科学系副教授。“它们很快就饱和了。问题是你如何刷新这些传感器?这是我们正致力于解决这个项目的一个方面。

研究小组说,开发一种新的微创系统,可以检测和监测牙龈疾病和治疗效果,这对6400万名患有牙周病的美国居民和牙医来说是有益的。研究人员还感兴趣的是开发这项技术的其他应用,而这些技术在几年后就可以超越牙科医生的椅子。

“我们这个传感平台,可以扩大到包括炎症标记物附加跟踪发展,压力指标和糖尿病的监测,”Scheller说。“真的,任何你能想到的你想在口腔中追踪的东西,我们都在开发平台和特定的应用程序。”

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