Helsoteknologi

Svettesensorer bringer overvåking av leddgikt nærmere hjemmet

mm
Publisert
Legg til Securities.io blant dine foretrukne kilder på Google

Etter hvert som medisinsk teknologi utvikler seg, er målet stadig å oppnå mer nøyaktig og mindre invasiv diagnostikk. Røntgen, som kom først, og deretter ultralyd, MR og andre skanningsteknologier har for eksempel gjort det mulig å oppdage og vurdere skader og andre problemer uten invasive inngrep. Når man trenger å undersøke innsiden av kroppen, kan man nå som regel bruke en svært liten åpning og et fleksibelt kamera i stedet for mer invasiv kirurgi.

En annen utvikling er biokjemiske analyser for å oppdage kroniske tilstander tidlig. Glukosemåling er for eksempel et viktig verktøy for å oppdage diabetes, forebygge sykdommen og bremse utviklingen av den.

Forskere leter derfor ofte etter nye biomarkører som kan gjøre det mulig å vurdere helsetilstander smertefritt og rimelig ved hjelp av kroppsvæsker.

Forskere ved University of Alberta (Canada) og Northumbria University (Storbritannia) har utviklet en ny type ikke-invasive, bærbare sensorer som bruker svette til å følge biomarkører knyttet til revmatoid artritt og urinsyregikt. Dette kan legge til rette for en langt mer kontinuerlig overvåkingsmetode, i stedet for de periodiske serologiske undersøkelsene (analyser av serum og kroppsvæsker), bildediagnostikken og kliniske vurderingene som brukes i dag.

De publiserte resultatene sine i Chemical Engineering Journal1, i artikkelen «Bærbare svettesensorer for overvåking av leddgikt».

Den økende byrden av leddgikt

Når ledd skades av revmatiske sykdommer, skyldes de fleste tilfellene enten urinsyregikt eller revmatoid artritt.

Revmatoid artritt er en systemisk autoimmun tilstand som skyldes komplekse genetiske og miljømessige faktorer, og som stort sett er stabil.

Urinsyregikt er derimot i hovedsak en stoffskiftesykdom som kjennetegnes av overmetning av urinsyre og krystallisering av mononatriumurat i leddene. Sykdommen er derfor nært knyttet til kosthold og livsstil, særlig et høyt inntak av rødt kjøtt, skalldyr, sukkerholdig drikke og alkohol.

Det forventes derfor at antallet tilfeller av revmatiske sykdommer vil øke raskt i nær framtid, med nesten 96 millioner tilfeller av urinsyregikt på verdensbasis innen 2050. Økningen ventes særlig i områder som allerede har begrensede helseressurser, som Afrika.

Det blir krevende for regioner som allerede har mangelfulle helsetjenester, å håndtere slike sykdommer, ettersom dagens utstyr, diagnostiske verktøy og prosedyrer er kostbare.

«Dagens diagnostikk bygger på invasive væskeaspirasjoner, serumtester (f.eks. UA og C-reaktivt protein (CRP)) og bildediagnostikk som dobbeltenergi-CT (DECT), ultralyd eller magnetisk resonanstomografi (MR).»

Et annet problem med dagens diagnostikk er at disse metodene, som krever omfattende infrastruktur, ikke brukes ofte nok til å sikre jevnlig overvåking. De fanger ikke opp de raske fysiologiske svingningene som kommer før akutte oppbluss.

Forbedringer som gjør det mulig å følge sykdomsutviklingen bedre, vil derfor kunne legge til rette for tidligere behandling og persontilpasset terapi.

Metabolsk måling via svette

Mange biomarkører å følge

Et stadig større forskningsgrunnlag viser at pasientens metabolske tilstand kan fastslås ut fra sammensetningen av svetten. Svette kan for eksempel brukes til å måle salt ved cystisk fibrose.

Urinsyregikt og revmatoid artritt kan på samme måte overvåkes ved å måle metabolske utløsere (urinsyre, xantiner og hydrogenperoksid) og betennelsesproteiner (CRP, kalprotektin og cytokiner).

Interessant nok har det også vist seg at slike proteiner kan være nyttige ved overvåking av sykdommer som inflammatorisk tarmsykdom (IBD).

Når det gjelder påvisning av disse molekylene i svette ved hjelp av bærbare enheter, er urinsyre en lovende kandidat, ettersom den er en direkte årsak til urinsyregikt. Det finnes en rekke mulige løsninger for bærbare sensorer, blant annet enzymbasert elektrokjemisk måling av UA, elektroder, sensorer basert på nanoenzymer med enkeltatomer, mikrofluidiske biosensorer og plasmoniske hydrogeler med dobbelt nettverk.

Urinsyregikt oppstår når puriner omdannes til urinsyre, og mellomproduktene i denne prosessen, xantiner, er derfor også gode kandidater. Også her finnes det flere aktuelle teknologier, blant annet kolorimetriske mikrofluidiske enheter, fleksible elektrokjemiske plaster, fleksible biosensorer med flere enzymer og elektrokjemiske biosensorer.

CRP (C-Rreaktivt Protein) er blant de inflammatoriske proteinene som er relevante for leddgiktlidelser. SWEATSENSER-enheten, utviklet av Enlisense, bruker zinkoksid (ZnO)-elektroder med CRP‑antistoffer for å måle CRP i ufortynnet svette. Andre enheter som “InflaStat\” trådløs bærbar patch eller andre elektrochemiske sensorer er også mulige.

Imidlertid cytokines er generelt for store til å være tilstede i store mengder i svette, noe som gjør det vanskelig å oppdage dem. Sensorer med grafen kan være nyttige for å oppdage cytokinen TNF-α, og tynne ZnO‑filmer som er funksjonalisert med monoklonale antistoffer på en porøs membran kan brukes til å oppdage cytokinen IFN-γ.

Det er også mulig å påvise cytokinene IL-1 og IL-6, men dette er mindre undersøkt for bruk i bærbare enheter, selv om «SWEATSENSER» kanskje også kan utføre denne oppgaven. Den samme enheten kan også brukes til å påvise flere cytokiner samtidig.

Elektrokjemiske immunosensorer som ligner på SWEATSENSER- og IBD AWARE-plattformene, kan også brukes til å måle proteinet kalprotektin, en fremtredende biomarkør for betennelse som tradisjonelt måles i serum eller avføring. I dette tilfellet er overvåking over flere dager, som avdekket tydelige døgnrytmer i betennelsesmarkører, av særlig interesse for medisinske forskere.

Utforming av grensesnittet mellom hud og sensor

Riktig underlag

For at en bærbar svettesensor skal fungere, må grensesnittet mellom hud og sensor være stabilt, trygt og behagelig.

Først kommer underlaget, som utjevner den mekaniske forskjellen mellom stive sensorelementer og myk, fleksibel hud. Dette kan være spesielt vanskelig ved disse sykdommene, siden huden over et ledd med aktiv betennelse ved revmatoid artritt eller urinsyregikt ofte er stram, «varm» og unormalt øm. Derfor har man undersøkt ulike syntetiske polymerer, porøse matriser og integrering i tekstiler.

Dette omfatter plattformer av syntetiske polymerer og elastomerer, ofte med polyetylentereftalat (PET) og polyimid (PI), samt porøse grensesnitt av cellulosepapir og hydrogel.

Et annet alternativ er å integrere underlaget direkte i tekstiler, en metode med både fordeler og utfordringer.

«Tekstiler egner seg godt til elektrokjemisk måling ved hjelp av ledende garn eller silketrykt blekk, men er ugjennomsiktige, noe som skaper utfordringer for optiske metoder. Mikrofluidiske systemer i tekstiler, der man bruker hydrofob voks eller mønstring med oktadekan, kan lede svetten til bestemte måleområder.»

Ytelse kontra brukernes etterlevelse

Den mest effektive sensoren er ikke nødvendigvis den mest medisinsk relevante, ettersom pasienter som synes en medisinsk enhet er ubehagelig, ofte bruker den på en lite hensiktsmessig måte.

«Alvorlige ledddeformiteter, morgenstivhet og betydelig nedsatt finmotorikk gjør at enhetens utforming – for eksempel underlagets stivhet og hvor lett den er å ta på – til syvende og sist avgjør om sensoren kan brukes klinisk. Selv om hudvennlige plaster fortsatt er standarden, har nyvinninger også ført til tilbehør som integrerer sensorer, tekstilbaserte løsninger og modulære utforminger.»

Ett alternativ er mikrofluidiske plaster, som ligger så tett på huden som mulig.

«Plaster som festes direkte på huden, er svært populære fordi de reduserer dødvolumet ved å festes direkte over svettekjertlene. Videreutviklede varianter omfatter «InflaStat», et fullt integrert system som kombinerer iontoforese og trådløs elektronikk for automatisk kvantifisering av CRP.»

For bærbart tilbehør og tekstiler kan det være utfordrende å ta hensyn til sykdomsspesifikke anatomiske endringer. Ringformede sensorer som overvåker biomarkører for aterosklerose og leddgikt, kan for eksempel egne seg godt til analyser, men et deformert ledd vil ikke passe i dem uten smerter.

Derfor argumenterer forskerne for at sømløs integrering i løstsittende klær er et bedre alternativ, for eksempel aptamer-funksjonaliserte komposittfibre av karbonnanorør og grafen, vevd direkte inn i kommersielle tekstiler.

«Disse tekstilløsningene gjør kompliserte påføringsprosedyrer overflødige og krever ingen kompliserte grep for å tas i bruk. Samtidig gir de en pustende plattform som motvirker tretthet og muliggjør overvåking i sanntid.»

En annen måte å forbedre disse sensorene på er å skille sensorelementet fra prosesseringsutstyret eller å bruke punktmålinger.

«Disse systemene er særlig fordelaktige for pasienter med begrenset fingerferdighet, som derfor ikke kan ta på kompliserte bærbare plaster. Eksempler er «berøringsbaserte» sensorer som gjør det enkelt å foreta raske punktmålinger, for eksempel strimler med hydrogelbelegg som trykkes mot huden med fingertuppen.»

Riktig sensor

Generelt avhenger effekten av enhver bærbar plattform av transduksjonsgrenseflaten, altså stedet der den kjemiske påvisningen faktisk skjer.

«Valget av elektrokjemisk transduksjonsmetode bestemmes i stor grad av biomarkørens fysiske egenskaper – som elektrokjemiske aktivitet, molekylstørrelse og fysiologiske forekomst. Optiske metoder gir derimot ofte avlesninger uten behov for utstyr, direkte på behandlingsstedet, og gjør det mulig å måle metabolitter som urinsyre ved behov.»

Mangfoldet av molekyler som kan påvises, kombinert med variasjonen i mulige sensorer, gir en rekke ulike kombinasjoner og dermed et bredt utvalg av potensielle bærbare sensorer.

Metodene omfatter elektrokjemisk sensing, der strømstyrken endres hvis molekylet er til stede, og optisk sensing, der molekylets tilstedeværelse endrer farge (i kolorimetriske sensorer), fluorescens eller gjennomsiktighet.

Til slutt må reaksjonen som påviser det aktuelle molekylet spesifikt (biogjenkjenningen), formidles av et element i sensoren. Dette kan oppnås ved hjelp av enzymer, antistoffer, aptamerer (korte enkelttrådede sekvenser av DNA, RNA, XNA eller peptider) eller katalysatorer.

Fra prototyper til medisinske protokoller

Når man vurderer om slike sensorer er teknisk gjennomførbare, kan det ofte virke som om problemet allerede er løst. I praksis er det imidlertid et gap mellom laboratorieprototyper og kommersialiserte sensorer som inngår i en definert diagnostisk protokoll og danner grunnlag for behandlingsvalg.

For å gjøre påvisning av molekyler til et medisinsk dokumentert og nyttig datapunkt trengs kliniske studier og sammenligninger med eksisterende medisinske alternativer.

Målinger kan også påvirkes av forstyrrelser under forhold i det virkelige liv. Dette kan omfatte konsentrasjonsendringer som ikke skyldes sykdommen, men også «biofouling», der svette i praksis «blender» transduserne.

«Fysiske faktorer (som varierende svetteutskillelse, fordamping av svette og blanding i dødt volum) kan kunstig konsentrere biomarkører eller svekke den tidsmessige oppløsningen, mens endringer i mikromiljøet (som svingninger i pH) kan endre elektrokatalytisk kinetikk grunnleggende og skjule målladninger.»

Forskningen beveger seg nå fra passive membraner mot aktive, begroingshindrende løsninger, for eksempel peptidhydrogeler som filtrerer bort forstyrrende stoffer.

Sluttproduktet bør være en bærbar, pålitelig og holdbar sensor, med dokumenterte fordeler fra store kliniske studier, som kobles til en rekke skybaserte datasystemer og apper for å gi leger og pasienter en nøyaktig prognose for sykdomssymptomene.

Det endelige målet er at når disse sensorene har vist seg å kunne påvise et forestående giktanfall nøyaktig, kan dette utløse umiddelbar og automatisert legemiddellevering i leddet for å redusere eller fjerne symptomene.

Den beste bærbare løsningen mot leddgikt vil derfor ikke nødvendigvis være den teknisk beste, men avhenge av om biomarkørmålinger pålitelig kan veilede behandlingen, forutsi oppblussinger eller bidra til nyttige livsstilsendringer.

Investeringer i biosensorer

Abbott Laboratories

ABT Prisdiagram

Abbott har en sterk posisjon innen medisinsk utstyr og diagnostikk, og er blant de store legemiddelselskapene som ligner mest på selskapene forskningen i denne studien handler om.

Det 138 år gamle selskapet har over 114 000 ansatte, virksomhet i over 160 land og omsatte for 44,3 milliarder dollar i 2025.

Abbotts produkter innen biobærbar teknologi, produktene FreeStyle Libre og Lingo for glukosemåling ved diabetes, er gode eksempler på hvordan bærbare målere kan forbedre pasientenes helsetilstand og hverdag betydelig. De viser også at dette kan bli en virksomhet verdt flere milliarder dollar.

«Libre-produktfamilien, Abbotts ledende serie med kontinuerlige glukosemålere, er verdens mest brukte biobærbare teknologi og hjelper over 8 millioner mennesker med å håndtere glukosenivåene sine bedre.»

I 2025 omsatte diagnostikkvirksomheten for 8,937 milliarder dollar og diabetesomsorgen for 8 milliarder dollar. Måling og sensing, samt tilknyttede virksomheter, utgjør dermed en kjernevirksomhet for selskapet. Andre viktige segmenter var ernæring (8,4 milliarder dollar) og hjerte- og karbehandling, særlig implantater (12,3 milliarder dollar).

Dette betyr ikke at Abbott nødvendigvis kommer til å utvikle svettesensorer for leddgikt. Men et selskap med kompetanse innen det bredere sensorfeltet vil sannsynligvis dra nytte av den generelle veksten i biomonitorering for mange nye medisinske bruksområder – et marked som allerede er verdt 14 milliarder dollar på verdensbasis bare innen glukosemåling.

Dette er særlig sannsynlig når det samme selskapet også har inngående ekspertise innen molekylærdiagnostikk generelt, og er ledende innen testing for ulike molekyler som troponin, markører for infeksjonssykdommer, blodsammensetning og annet.

I tillegg til dette potensialet vil potensielle investorer fortsatt ønske å vurdere resten av selskapets virksomhet grundig, samt en FoU-portefølje med sterkt fokus på kardiovaskulære implantater, morsmelkerstatning, avansert biosensorikk (Libre Duo) og kreftdiagnostikk.

Siste nytt og utvikling innen Abbott Laboratories (ABT)-aksjen

Studie det vises til

1. Appurva Tiwari, Ben Bin Xu og Xuehua Zhang. Svettesensorer til bruk på kroppen for overvåking av leddgikt. Chemical Engineering Journal. 1. desember 2026. Artikkel: 182747. Bind 549.

10.1016/j.cej.2026.182747

mm

Jonathan er en tidligere biokjemisk forsker som har arbeidet med genetisk analyse og kliniske studier. Han er nå aksjeanalytiker og finansskribent med fokus på innovasjon, markedssykluser og geopolitikk i sin publikasjon 'The Eurasian Century'.⁣⁣⁣​⁣