Инновационные носимые биосенсоры отслеживают здоровье через пот: шаг вперед в персонализированной медицине

Специалисты из Калтеха (Caltech) разработали инновационный метод струйной печати наночастиц для создания надежных носимых датчиков, которые анализируют состав пота. Данная технология открывает новые горизонты в области постоянного наблюдения за различными биомаркерами в реальном времени, как, например, за уровнями витаминов, гормонов, метаболитов и лекарств.

Суть новой технологии заключена в особенных кубических наночастицах с ядром и оболочкой. Создание этих частиц схоже с процессом молекулярного копирования: сперва вокруг целевой молекулы (например, витамина C) образуется полимерная матрица, после чего молекула извлекается, оставляя точные «отпечатки» своей формы в структуре оболочки. Ядро частицы представляет собой гексацианоферрат никеля (NiHCF), способный к окислению либо восстановлению при воздействии электрического потенциала, взаимодействуя с потом.

Практическая реализация этой технологии уже прошла проверки в клинических условиях. В медицинском центре «City of Hope» в Дуарте (Калифорния) датчики успешно применялись для мониторинга уровней химиотерапевтических препаратов у пациентов с онкологическими заболеваниями, а также для отслеживания метаболитов у людей с постковидным синдромом.

Профессор медицинской инженерии Вэй Гао указывает: «Благодаря нашей технологии мы можем дистанционно измерять концентрацию противораковых средств в организме в любое время. Это значительный шаг навстречу персонализированному подходу в определении дозировки препаратов не только для онкобольных, но и для лечения множества других заболеваний».

Ценность этой технологии заключается в её многофункциональности: используя различные наночастицы в качестве «чернил», можно создавать датчики для одновременного измерения уровней нескольких веществ. Например, ученые уже разработали сенсоры, отслеживающие уровня витамина C, аминокислоты триптофана и креатинина — важного показателя функционирования почек.

Также команда продемонстрировала возможность имплантации таких датчиков под кожу для точного отслеживания концентрации лекарств в организме. Стабильность ядра из гексацианоферрата в биологических жидкостях делает эти сенсоры превосходными для долгосрочного мониторинга.

Источник: iXBT