Головна / Технології / Через рік нам запропонують підшкірний нанодатчик

Через рік нам запропонують підшкірний нанодатчик

1 Зірка2 Зірки3 Зірки4 Зірки5 Зірок (Оцініть статтю!)
Loading...
 
 

Оксид азоту (NO) — одна з найбільш важливих молекул в живих клітинах. Вона відповідає за доставку сигналів усередині клітини і між клітинами, координує роботу імунної системи. У багатьох ракових клітинах рівень оксиду азоту відрізняється від норми, проте вчені точно не знають механізмів функціонування цього газу. Так, за їх словами, роль оксиду азоту в прогресуванні раку дуже суперечлива, і вченим потрібні нові інструменти для розуміння процесу.

Через рік нам запропонують підшкірний нанодатчік

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили новий інструмент для вимірювання рівня оксиду азоту в тілі в режимі реального часу. Сконструйований інженерами сенсор можна імплантувати в тіло (під шкіру) на термін більше року і контролювати процес запалення — той процес, під час якого виробляється NO.

Дана робота — перший доказ того, що наносенсори можна використовувати прямо в тілі протягом тривалого періоду часу. Сенсори, виготовлені з вуглецевих нанотрубок, передбачається застосовувати, в тому числі, для виявлення інших молекул, наприклад, глюкози. Вже зараз команда дослідників працює над датчиком для діабетиків — він буде стежити за рівнем цукру та інсуліну без необхідності брати проби крові.

Вуглецеві нанотрубки в один нанометр товщиною вчені вважають перспективними для виготовлення сенсорів. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту нещодавно розробили сенсори на основі вуглецевих трубок для різних молекул, в тому числі перекису водню і зарину.

Такі датчики використовують флуоресценцію вуглецевих нанотрубок: коли нанотрубка з’єднується з конкретною молекулою вона світиться більш яскравим або більш тьмяним світлом.

У новій роботі дослідники модифікували нанотрубку для створення двох різних типів датчиків: один для введення в кровотік для короткострокового моніторингу, а інший — для довгострокової імплантації під шкіру.

Для кращої роботи сенсора учені використовували біосумісний полімер (поліетиленгліколь), який запобігає злипання частинок в кровотоці. Практика на мишах показала, що в цьому випадку частинки можуть проходити через легені і серце, не заподіюючи ніякої шкоди. Більшість часток накопичується в печінці, де вони використовуються для моніторингу рівня NO. При цьому дослідники зазначають, що до цих пір вони вивчали тільки печінку, але тепер бачать, що частки залишаються в крові. Це означає, що можна вивчати різні області тіла за допомогою наночастинок.

Сенсор для тривалого перебування в організмі складається з нанотрубок, вбудованих в гель з альгінату (полімеру, одержуваного з водоростей). Після імплантації під шкіру мишей гель залишався на місці і функціонував протягом 400 днів. Але дослідники припускають, що термін роботи сенсора можна продовжити. У майбутньому такий сенсор буде корисним для контролю раку або інших запальних захворювань, для виявлення імунних реакцій у пацієнтів зі штучним стегном або іншими імплантованими пристроями.

Для моніторингу дослідники світять лазером ближнього інфрачервоного діапазону на датчик, що знаходиться під шкірою, а той випромінює інфрачервоний сигнал, який зчитується спеціальним пристроєм, що вирізняє світіння нанотрубки від фонового світіння.

Зараз вчені працюють над адаптацією даної технології для виявлення глюкози. Передбачається, що нанотрубки прийдуть на зміну електрохімічним датчикам з вимірювання рівня цукру в крові, які працюють недовго, до того ж підвищують ризик розвитку інфекції через проникнення електрода під шкіру. Але новий сенсор буде визначати рівень цукру в режимі реального часу, а підключена до нього інсулінова помпа подаватиме гормон в потрібній кількості.

Натхнення: rnd.cnews.ru

 
Loading...
comments powered by HyperComments