Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали инновационную технологию струйной печати наночастиц для создания устойчивых носимых сенсоров, способных анализировать пот. Эта технология открывает новые горизонты для непрерывного мониторинга биомаркеров, включая такие вещества, как витамины, гормоны, метаболиты и лекарства в режиме реального времени.
Основой технологии являются уникальные кубические наночастицы, содержащие ядро и оболочку. Процесс их изготовления похож на метод молекулярного слепка: сначала создается полимерная структура вокруг целевой молекулы (например, витамина С), затем молекула извлекается, оставляя точные «отпечатки» её формы в оболочке. Ядро наночастиц состоит из гексацианоферрата никеля (NiHCF), который меняет своё состояние при контакте с потом под воздействием электрического напряжения.

Практическая эффективность технологии была подтверждена в клинических условиях на базе медицинского центра City of Hope в Дуарте, Калифорния, где датчики успешно применялись для отслеживания уровней химиотерапевтических препаратов у онкологических пациентов, а также для наблюдения за метаболитами у лиц с хроническим COVID-19.
Профессор медицинской инженерии Вэй Гао подчеркнул: «Мы получили возможность удалённо отслеживать концентрацию противоопухолевых лекарств в организме в реальном времени, что представляет собой значительный шаг к персонализированной дозировке не только для онкологических больных, но и других пациентов».
Одним из ключевых достоинств этой разработки является её универсальность: за счёт применения различных наночастиц в качестве «чернил» появляется возможность создавать сенсоры для одновременного измерения концентраций разнообразных веществ. К примеру, исследователи уже разработали сенсоры, отслеживающие уровни витамина С, аминокислоты триптофана и креатинина — критичного показателя для функции почек.
Команда также показала возможность размещения таких сенсоров под кожей для точного мониторинга лекарственных уровней в организме. Долговечность гексацианоферратного ядра в биологических жидкостях делает эти датчики идеальными для продолжительных измерений.
Источник: iXBT