Η διάγνωση της ουλίτιδας και γενικότερα των φλεγμονών του στόματος βασίζεται σήμερα κυρίως στην κλινική εξέταση από τον οδοντίατρο — συχνά όταν η βλάβη έχει ήδη ξεκινήσει. Ερευνητές από το Texas A&M University ανέπτυξαν ένα καινοτόμο, φορητό βιοαισθητήρα που προσκολλάται στους στοματικούς ιστούς και ανιχνεύει δείκτες φλεγμονής με εξαιρετική μοριακή ακρίβεια.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances.

Πώς λειτουργεί ο βιοαισθητήρας

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Dr. Chenglin Wu, σχεδίασε έναν πολυστρωματικό αισθητήρα που:

• Λειτουργεί στο υγρό περιβάλλον της στοματικής κοιλότητας

• Παραμένει σταθερά προσκολλημένος κατά την ομιλία και τη μάσηση

• Ανιχνεύει με υψηλή ευαισθησία την πρωτεΐνη TNF-α (Tumor Necrosis Factor-alpha), βασικό βιοδείκτη φλεγμονής

Η «καρδιά» του συστήματος είναι ένα αγώγιμο στρώμα γραφενίου–MXene. Όταν η στοχευμένη πρωτεΐνη συνδέεται με ειδικούς ανιχνευτές στην επιφάνεια του αισθητήρα, προκαλείται μεταβολή στο ηλεκτρικό φορτίο, η οποία καταγράφεται άμεσα.

Εξαιρετική ευαισθησία

Ο αισθητήρας μπορεί να ανιχνεύσει συγκεντρώσεις έως και 18,2 femtograms ανά milliliter (fg/mL) — επίπεδα εξαιρετικά χαμηλά σε μοριακή κλίμακα.

Για να γίνει αντιληπτό το μέγεθος, 1 γραμμάριο ισοδυναμεί με 1 τετρακισεκατομμύριο femtograms (1 με 15 μηδενικά). Αυτή η ευαισθησία επιτρέπει εντοπισμό φλεγμονής πριν εμφανιστούν κλινικά συμπτώματα.

«Έξυπνη» υδρογέλη για σταθερότητα και επιλεκτικότητα

Το σύστημα περιλαμβάνει ειδική προσκολλητική υδρογέλη, που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Michigan State University.

Η υδρογέλη λειτουργεί ως επιλεκτικό φίλτρο, επιτρέποντας τη διέλευση μόνο μικρών βιομορίων, ενισχύει τη σταθερότητα της μέτρησης, περιορίζοντας τις παρεμβολές από τις κινήσεις των ιστών και αυξάνει την ακρίβεια, διαχωρίζοντας παρόμοιας δομής μόρια

Η ισχυρή πρόσφυση στον ιστό είναι κρίσιμη, καθώς οι δυναμικές κινήσεις του στόματος μπορούν να επηρεάσουν τις μετρήσεις.

Δοκιμές σε ζωικά μοντέλα

Η τεχνολογία δοκιμάστηκε σε ινδικά χοιρίδια, λόγω των ομοιοτήτων τους με τον άνθρωπο όσον αφορά τη στοματική φλεγμονή. Ο στόχος ήταν να διαπιστωθεί εάν το σύστημα μπορεί να προσφέρει γρήγορη, point-of-care διάγνωση.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο βιοαισθητήρας μπορεί να ανιχνεύσει έγκαιρα τη φλεγμονώδη απόκριση.

Τι σημαίνει για το μέλλον της στοματικής υγείας

Οι στοματικές λοιμώξεις, εάν δεν αντιμετωπιστούν έγκαιρα, μπορεί να οδηγήσουν σε ουλίτιδα και περιοδοντίτιδα, απώλεια δοντιών και επιπλοκές που επηρεάζουν τη γενικότερη υγεία

Η δυνατότητα έγκαιρης και μη επεμβατικής ανίχνευσης πριν την εμφάνιση συμπτωμάτων θα μπορούσε να μετατοπίσει την οδοντιατρική φροντίδα από την αντιδραστική θεραπεία στην προληπτική παρέμβαση.

Στο επόμενο στάδιο, προγραμματίζονται κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους. Παράλληλα, οι ερευνητές εξετάζουν την προσαρμογή της τεχνολογίας για ανίχνευση διαφορετικών βιοδεικτών και εφαρμογή σε άλλα σημεία του σώματος.