Співробітники Каліфорнійського технологічного інституту розробили неінвазивний датчик, що носиться.
Запалення пов'язане з низкою психічних та фізичних розладів, включаючи ішемічну хворобу серця, інсульт та хронічну обструктивну хворобу легень (ХОЗЛ).
Гостра запальна реакція – природнийспосіб організму боротися з інфекцією та прискорювати загоєння. Але довгострокове або хронічне запалення може призвести до необоротного пошкодження тканин. Якщо швидко та легко виявити запалення, це сприяє лікуванню. Вимірювання рівня С-реактивного білка (СРБ) у крові зазвичай використовують як біомаркера запалення. Проте аналіз крові потребує складного лабораторного обладнання та персоналу.
Тепер дослідники з Каліфорнійськоготехнологічного інституту в Каліфорнійському технологічному інституті розробили новий датчик, що носиться під назвою InflaStat, який бездротово і неінвазивно контролює запалення, вимірюючи рівень СРБ в поті людини.
СРБ найважче виявити, ніж інші молекули.Він присутній у крові у набагато нижчих концентраціях, ніж інші біомаркери, та його молекули набагато більше. Отже, виділяти їх із кровотоку в піт складніше. Проте розробникам удалося це подолати.
Датчик InflaStat містить крихітні «пори» зантитілами, які зв'язуються з СРБ, та спеціальними окислювально-відновними молекулами, які здатні генерувати невеликий електричний струм за певних умов. У структуру датчика включені наночастинки золота, кожна з яких несе окремий набір антитіл, що виявляють СРБ.
Коли молекули СРБ із поту користувача потрапляютьна датчик вони прикріплюються як до антитіл детектора, так і до антитіл у порах графена. Вони запускають окислювально-відновлювальні молекули для генерації електричного струму, що зчитується електронними компонентами, підключеними до датчика.
Оскільки кожна наночастка золота містить багато антитіл до детекторів, дуже слабкий сигнал від СРБ посилюється в рази.
Дослідники протестували InflaStat наздорових учасників, пацієнтів з ХОЗЛ та суб'єктів, які перехворіли на COVID-19. Виявилося, його не тільки просто носити, також він передає інформацію про запальні біомаркери неінвазивно та бездротовим способом. Дані відображалися в програмі для смартфонів в режимі реального часу. Як і очікувалося, рівень СРБ у пацієнтів з ХОЗЛ і перехворіли на COVID-19 був значно вищим, ніж у здорових учасників. Дослідники також виявили, що датчик точно визначає рівень СРБ у поті, який корелює з показниками цієї молекули у крові.
Дослідження опубліковано в журналі Nature Biomedical Engineering.
Читати далі:
Подивіться на 100 блискавок, які вдарили по землі та воді під час грози у Туреччині
У Монголії знайшли артефакт, що нагадує фалос: йому близько 42 000 років
Знайдено найвище дерево в Азії: показуємо, як воно виглядає