طراحی پد یکبار مصرف ادرار با تغییر رنگ هوشمند برای پایش سریع چندین شاخص سلامت

تشخیص سریع و غیرتهاجمی شاخص های سلامت برای پیشگیری و پایش بیماری ها اهمیت حیاتی دارد. نمونه ادرار یکی از منابع زیستی مهم است که حاوی بیومارکرهای متعدد مرتبط با عملکرد کلیوی، متابولیسم و وضعیت فیزیولوژیک بدن می باشد. در این مطالعه، پد یکبار مصرف تشخیصی ادرار با تغییر رنگ هوشمند طراحی و توسعه یافته است که قادر به پایش همزمان 7 شاخص سلامت از طریق واکنش های اختصاصی می باشد. این پد از یک ساختار لایه ای با 7 ناحیه واکنشگر مستقل تشکیل شده است که هر ناحیه حساس به یک بیومارکر خاص بوده و تغییر رنگ آن میزان بیومارکر را نشان می دهد. لایه فوقانی پد از سلولز فشرده یا پلی استر با قابلیت جذب سریع ساخته شده و وظیفه توزیع یکنواخت ادرار روی نواحی واکنشگر را بر عهده دارد. هر ناحیه واکنشگر شامل مواد فعال و حامل هیدروژلی مناسب است: ناحیه گلوکز شامل گلوکز اکسیداز و اندیکاتور رنگی در ژل آگار است، ناحیه پروتئین شامل بنزوتیزول در هیدروژل سلولزی، و ناحیه pH شامل فنول رد و متیل اورانژ در هیدروژل سلولزی می باشد. سایر نواحی شامل کراتینین (معرف Jaffe در هیدروژل PEG)، نیتریت (گرانول های دی آزوتاسیون در هیدروژل ژلاتینی)، سدیم و پتاسیم (معرف یونی در هیدروژل پلیمری با منافذ کنترل شده) و حجم کل ادرار (پلیمر حساس به رطوبت و اندیکاتور تغییر رنگ) هستند. یک لایه تفکیک کننده نیمه تراوا از اختلاط رنگ ها جلوگیری کرده و انتقال مایع به هر ناحیه را کنترل می کند. لایه پشت پد از فیلم پلی اتیلن ضدنشت و انعطاف پذیر ساخته شده است. پس از اعمال ادرار، تغییر رنگ هر ناحیه قابل مشاهده با چشم است و همچنین می تواند توسط اپلیکیشن موبایل خوانده شده و به مقادیر عددی قابل تحلیل تبدیل شود. این رویکرد دیجیتال امکان پایش طولانی مدت، ذخیره داده ها و تحلیل روند شاخص های سلامت را فراهم می کند. نتایج اولیه نشان می دهد که پد طراحی شده قادر به تشخیص تغییرات بیومارکرها با دقت ±5٪ می باشد و امکان شناسایی سریع وضعیت سلامت، هشدار اولیه برای بیماری های متابولیک، کلیوی، التهابی و عفونی را فراهم می آورد. این فناوری می تواند به عنوان ابزار تشخیصی خانگی و کلینیکی مورد استفاده قرار گیرد و جایگزین روش های آزمایشگاهی پرهزینه و زمان بر شود. در نهایت، طراحی این پد یکبار مصرف با 7 ناحیه واکنشگر، تغییر رنگ هوشمند و قابلیت خوانش دیجیتال، نمونه ای از ادغام موفق فناوری مواد، شیمی تحلیلی و دیجیتال سنجی در یک محصول قابل استفاده و تجاری است و مسیر جدیدی برای توسعه ابزارهای غیرتهاجمی، سریع و دقیق در پایش سلامت ارائه می دهد

کلیدواژه ها:

پد یکبار مصرف ، ادرار ، بیومارکر ، تغییر رنگ هوشمند ، پایش سلامت ، تشخیص سریع ، اپلیکیشن دیجیتال