Sensor Keringat untuk Mendeteksi Asam Urat

Para ilmuwan berhasil mengembangkan sebuah cara atau metode yang lebih mudah untuk produksi masal sensor keringat yang sangat sensitif. Sensor keringat ini mampu mendeteksi berbagai senyawa dalam konsentrasi rendah yang sangat berkaitan dengan kondisi kesehatan.

Ada banyak hal yang membuat orang tak suka pergi ke dokter. Bahkan hal-hal kecil seperti harus duduk menunggu di ruang tunggu. Kesehatan juga bisa terganggu karena sebab majalah lama, pasien lain yang batuk-batuk tanpa menutup mulut mereka, dan berbagai hal lain yang membuat seseorang enggan duduk lama menunggu di ruang tunggu dokter.

Namun, bagi banyak orang hal terburuk dari kunjungan ke dokter adalah jarum suntik. Di sisi lain, tes darah menjadi cara yang selama ini teruji benar untuk mengevaluasi apa yang terjadi dengan tubuh, akan tetapi ketidaknyamanan akan jarum suntik tidak dapat dihindari.

Dalam sebuah makalah baru yang diterbitkan di Nature Biotechnology, para peneliti yang dipimpin oleh Wei Gao, asisten profesor teknik medis di Institut Teknologi California, menggambarkan sebuah sensor yang dapat dipakai dan bisa diproduksi secara massal yang dapat memonitor. Sensor memiliki tingkat metabolit dan nutrisi dalam darah seseorang dengan menganalisis keringat mereka.

Sensor keringat yang dikembangkan sebelumnya sebagian besar menargetkan senyawa yang muncul dalam konsentrasi tinggi, seperti elektrolit, glukosa, dan laktat. Sensor keringat Gao lebih sensitif daripada perangkat yang ada saat ini dan dapat mendeteksi senyawa keringat dengan konsentrasi yang jauh lebih rendah.

Selain itu, menurut para peneliti sensor ini juga lebih mudah dibuat. Pengembangan sensor tersebut memungkinkan dokter untuk terus memantau kondisi pasien dengan penyakit seperti penyakit kardiovaskular, diabetes, atau penyakit ginjal, yang semuanya menghasilkan tingkat nutrisi atau metabolit yang abnormal dalam aliran darah.

Pasien akan mendapat manfaat dari dokter mereka yang mendapat informasi lebih baik tentang kondisi mereka, sementara itu pasien juga bisa menghindari tindakan invasif dan menyakitkan dengan jarum suntik. "Sensor keringat yang dapat dipakai seperti itu memiliki potensi untuk secara cepat, terus-menerus, dan secara non-invasif menangkap perubahan kesehatan pada tingkat molekuler," kata Gao. "Mereka dapat memungkinkan pemantauan yang dipersonalisasi, diagnosis dini, dan intervensi tepat waktu," tambah Gao.

Pekerjaan Gao difokuskan pada pengembangan perangkat berbasiskan mikrofluida. Yakni sebuah nama untuk teknologi yang memanipulasi sejumlah kecil cairan, biasanya melalui saluran yang lebarnya kurang dari seperempat milimeter. Microfluidics sangat ideal untuk aplikasi semacam ini karena mereka meminimalkan pengaruh penguapan keringat dan kontaminasi kulit pada akurasi penginderaan.

Saat keringat yang baru disuplai mengalir melalui saluran mikro, perangkat dapat melakukan pengukuran keringat yang lebih akurat dan dapat menangkap perubahan temporal dalam konsentrasi.

Sampai sekarang, Gao dan rekan-rekannya mengatakan, sensor yang dapat dipakai berbasiskan mikrofluida sebagian besar dibuat dengan proses penguapan litografi, yang membutuhkan proses fabrikasi yang rumit dan mahal. Sebaliknya timnya memilih untuk membuat biosensor mereka dari graphene, bentuk karbon seperti lembaran.

Baik sensor berbasis graphene dan saluran mikrofluida kecil dibuat dengan mengukir lembaran plastik dengan laser karbon dioksida, sebuah perangkat yang sekarang sangat umum sehingga tersedia untuk penggemar rumah. Tim peneliti memilih untuk mengukur sensor mereka pada tingkat pernapasan, detak jantung, dan kadar asam urat dan tirosin.

Tirosin dipilih karena dapat menjadi indikator gangguan metabolisme, penyakit hati, gangguan makan, dan kondisi neuropsikiatri. Asam urat dipilih karena, pada kadar tinggi, asam urat dikaitkan dengan asam urat, yakni kondisi persendian yang menyakitkan yang meningkat secara global.

Gout terjadi ketika kadar asam urat yang tinggi dalam tubuh mulai mengkristal di persendian, terutama di kaki hingga, menyebabkan iritasi dan peradangan. Untuk melihat seberapa baik sensor bekerja, para peneliti menjalankan serangkaian tes dengan individu dan pasien yang sehat.

Untuk memeriksa kadar tirosin keringat, yang dipengaruhi oleh kebugaran fisik seseorang, mereka menggunakan dua kelompok riset: atlet terlatih dan individu dengan kebugaran rata-rata. Seperti yang diharapkan, sensor menunjukkan kadar tirosin yang lebih rendah di keringat para atlet. Untuk memeriksa kadar asam urat, mereka mengambil sekelompok orang sehat dan memantau keringat mereka.

Dipantau juga saat mereka berpuasa serta setelah mereka makan makanan yang kaya akan purin, senyawa dalam makanan yang dimetabolisme menjadi asam urat. Sensor menunjukkan kadar asam urat naik setelah makan. Tim Gao juga melakukan tes serupa dengan pasien asam urat.

Kadar asam urat mereka, sensor menunjukkan, jauh lebih tinggi daripada orang sehat. Untuk memeriksa akurasi sensor, para peneliti juga mengambil sampel darah dari pasien asam urat dan subyek sehat. Pengukuran sensor kadar asam urat sangat berkorelasi dengan kadar senyawa dalam darah. Gao mengatakan sensitivitas yang tinggi dari sensor.

Tak hanya itu, dijelaskan juga soal kemudahan sensor untuk diproduksi, berarti sensor ini pada akhirnya dapat digunakan oleh pasien di rumah untuk memantau kondisi seperti asam urat, diabetes, dan penyakit kardiovaskular. Sensor juga memiliki informasi real-time yang akurat tentang kesehatan mereka membuat pasien sangat mungkin untuk menyesuaikan pengobatan mereka sendiri.

nik/berbagai sumber/E-6