Лаборатория под кожей
Организм человека представляет собой активно функционирующую химическую фабрику, на которой тысячи соединений синтезируются и транспортируются в разные участки тела с током крови. Некоторые из этих соединений можно использовать в качестве маркеров состояния здоровья.
Группа исследователей из федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария разработала крошечное имплантируемое под кожу устройство, позволяющее непрерывно отслеживать концентрации различных соединений в крови человека.
Имплантат, размер которого составляет около 14 мм, состоит из сенсоров, электромагнитного передатчика в виде катушки и миниатюрного устройства для обмена данными с помощью радиоволн. Эта малютка может одновременно определять содержание в крови до пяти белков и органических кислот и передавать полученные результаты непосредственно в компьютер лечащего врача посредством радиосигнала.
Для обеспечения взаимодействия с анализируемыми соединениями, такими как молочная кислота, глюкоза или АТФ, на поверхность каждого сенсора наносятся молекулы фермента. По словам разработчиков, теоретически разрабатываемый имплантат можно использовать для определения концентрации любых соединений, однако ферменты имеют ограниченную продолжительность жизни, которую необходимо увеличить до максимально возможных значений. Тестируемые на сегодняшнем этапе ферменты сохраняют активности в течение примерно полутора месяцев, чего достаточно для решения многих задач. Кроме того, малый размер имплантата обеспечивает легкость его удаления и замены.
Разработчики считают, что их детище может быть особенно полезным при наблюдении за состоянием пациентов, проходящих курсы химиотерапии. В настоящее время для оценки переносимости применяемых дозировок химиопрепаратов онкологи периодически назначают своим пациентам анализы крови. Такой подход затрудняет подбор оптимальных доз чрезвычайно токсичных препаратов. Имплантат, обеспечивающий непрерывное наблюдение за динамикой концентраций интересующих врачей соединений в крови пациентов, обеспечит более индивидуальный подход к химиотерапии, что позволит одновременно повысить ее эффективность и снизить губительное влияние на организм.
Еще одной перспективной областью применения разрабатываемого имплантата является ведение пациентов с хроническими рецидивирующими заболеваниями, так как он может посылать сигналы тревоги еще до возникновения опасных для жизни симптомов. Это позволит своевременно принимать меры, купирующие проявления болезни.
Прототип устройства в настоящее время находится на стадии экспериментальной разработки и позволяет получать достоверные результаты лишь для пяти традиционно анализируемых в составе крови соединений. Разработчики надеются, что в течение ближайших четырех лет конечный вариант имплантата появится на медицинском рынке.
Результаты работы были представлены 20 марта на DATE 13 – состоявшейся 18-22 в Гренобле (Франция) крупнейшей в Европе конференции, посвященной достижениям электроники.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily: Under the Skin, a Tiny Laboratory.
21.03.2013