Membuat Perawatan Pasien Lebih Mudah:Sensor Popok Bertenaga Sendiri yang Memantau Kadar Gula Urine
Dalam studi baru-baru ini, para ilmuwan dari Tokyo University of Science (TUS) mengembangkan sensor popok mandiri baru yang menghasilkan listrik yang dibutuhkan langsung dari urin menggunakan sel biofuel. Perangkat yang diusulkan dapat secara nirkabel mengirimkan konsentrasi glukosa yang diukur dan memberi tahu keberadaan urin, membantu mencegah diabetes dan sangat menyederhanakan perawatan pasien.
Berkat ilmu pengetahuan dan pengobatan modern, kita sekarang tahu lebih banyak tentang tanda-tanda awal penyakit tertentu dan biomarker mana yang harus diperiksa. Yang terpenting, kami memiliki perangkat dan teknik yang diperlukan untuk mengambil sampel dan menganalisis biomarker ini dengan mudah dalam pengaturan klinis sehingga dokter, pasien, dan perawat dapat bertindak sesuai dengan itu. Dalam bidang teknologi perawatan kesehatan yang terus berkembang, elektronik yang dapat dikenakan dan biosensor dipandang sebagai pengubah permainan yang potensial, karena memungkinkan staf medis dan orang non-medis memantau dari jarak jauh variabel tubuh yang relevan.
Dalam kasus diabetes tertentu, pemantauan kadar gula darah sangat penting. Untungnya, kadar gula urin memberikan informasi tidak langsung tentang kadar gula darah dan dapat digunakan sebagai biomarker alternatif untuk menghindari pengambilan darah terus-menerus. Sensor dapat disematkan langsung ke popok mereka, untuk mengukur kadar gula urin pada pasien lansia atau perawatan jangka panjang. Dengan mentransmisikan data yang diperoleh secara nirkabel, sensor popok dapat sangat menyederhanakan tugas perawatan dan pemantauan kesehatan. Namun, baik sensor maupun pemancar nirkabel memerlukan sumber energi untuk berfungsi dan memasukkan baterai ke dalam popok mungkin merupakan solusi yang dipertanyakan dari sudut pandang lingkungan dan praktis.
Para ilmuwan dari TUS telah menemukan solusi untuk masalah ini. Mereka telah mengembangkan pendekatan yang menjanjikan untuk mewujudkan sensor popok mandiri yang dapat menghasilkan energi langsung dari urin.
Tapi bagaimana seseorang menghasilkan listrik yang cukup dari urin untuk menyalakan sensor? Jawabannya terletak pada elektrokimia. Para ilmuwan mengembangkan sel biofuel berbasis kertas yang, melalui sepasang reaksi reduksi-oksidasi, menghasilkan daya listrik yang sebanding dengan jumlah glukosa dalam urin. Pertimbangan penting dalam desain sel biofuel tersebut adalah jumlah urin yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya yang cukup dan stabilitas keseluruhan dan daya tahan perangkat. Dengan pemikiran ini, para ilmuwan mengembangkan anoda khusus, terminal negatif dari sel elektrokimia, menggunakan proses yang dikenal sebagai "polimerisasi cangkok" yang memungkinkan mereka untuk mengikat kuat enzim reaktif glukosa dan molekul mediator ke lapisan karbon berpori, yang berfungsi sebagai bahan konduktif dasar.
"Selain memantau glukosa dalam konteks diabetes, sensor popok dapat digunakan untuk memeriksa keberadaan urin dari jarak jauh jika Anda menyimpan gula sebagai bahan bakar terlebih dahulu. Di rumah sakit atau tempat perawatan, di mana ratusan popok harus diperiksa. secara berkala, perangkat yang diusulkan dapat menghilangkan beban yang besar dari pundak pengasuh," komentar Dr. Isao Shitanda.
Singkatnya, sensor yang direkayasa tim Dr. Shitanda tidak hanya dapat mencegah diabetes, tetapi juga membuat manajemen popok lebih efisien dan responsif tanpa mengorbankan lingkungan. "Kami percaya konsep yang dikembangkan dalam penelitian ini bisa menjadi alat yang sangat menjanjikan menuju pengembangan umum biosensor yang dapat dipakai sendiri," kata Dr. Shitanda. Singkatnya, sensor yang telah direkayasa tim tidak hanya dapat mencegah diabetes, tetapi juga membuat manajemen popok lebih efisien dan responsif tanpa mengorbankan lingkungan. "Kami percaya konsep yang dikembangkan dalam penelitian ini bisa menjadi alat yang sangat menjanjikan menuju pengembangan umum biosensor yang dapat dipakai sendiri," katanya.
