"Татуировка", которая контролирует здоровье

Специалисты Северо-восточного университета в США разработали систему, состоящую из "татуировки" со встроенными наносенсорами и модифицированного iPhone, которая предназначена для контроля уровня кислорода в крови у пациентов с анемией. Эта же система может использоваться, например, велосипедистами для мониторинга уровня натрия для предотвращения обезвоживания.

Метод заключается в инъекции под кожу раствора, содержащего специально подобранные наночастицы. Никакого следа на коже не остается, но эти наночастицы будут флюоресцировать, когда будут взаимодействовать с целевыми молекулами, например, натрия или глюкозы. Модифицированный iPhone контролирует изменения уровня флуоресценции, который отражает количество в теле человека этих веществ.

"Татуировка" первоначально разрабатывалась как неинвазивная технология измерения уровня сахара для больных диабетом. Но, по утверждению разработчиков, метод может использоваться для контроля многих показателей, не только уровня сахара и натрия. Это простой, менее болезненный и более точный метод, позволяющий отслеживать многие важные биомаркеры.

Используемая в системе "татуировка" состоит из полимерных нано-капелек размеров в 120 нм, содержащих флуоресцентный краситель, специализированные чувствительные к определенным химическим веществам молекулы и нейтрализующие заряженность молекулы.

В коже сенсорные молекулы притягивают свои целевые биомаркеры, поскольку имеют противоположный заряд. Когда целевая молекула притягивается, сенсор начинает испускать ионы, чтобы сделать общий заряд нейтральным, и это меняет флуоресценцию "татуировки". Чем больше целевых молекул в теле, тем больше молекул притягивается к сенсорным частицам, тем сильнее изменяется степень флуоресценции.

В качестве считывающего устройства используется модифицированный iPhone. В сущности - это накладка на телефон, содержащая 9-вольтовую батарею, фильтр, соответствующий по размеру камере смартфона, и матрицу из трех светодиодов, которые производят свет в видимой части спектра. Свет заставляет "татуировку" флуоресцировать. Фильтр не пропускает свет, испускаемый светодиодами, и пропускает флуоресцентное излучение. При измерении устройство прижимается к коже, чтобы исключить влияние внешнего света.

В настоящее время iPhone просто фотографирует флуоресценцию, которая затем передается на компьютер для анализа. Мобильное приложение, которое будет делать это автоматически, пока не разработано. Кроме того, планируется исключить внешнее питание считывателя и получать его от самого iPhone.

Источник новости: MIT Technology Review