Многие люди делают татуировки, чтобы выразить определённую важную для них мысль, заявить о чём-то миру. Благодаря новой разработке это заявление однажды может прозвучать как «уровень глюкозы в моей крови под контролем».
Напомним, что до сих пор специалисты предлагали использовать в медицинских целях татуировки, скажем так, неклассические – электронные, из бактериальных чернил или даже человеческих клеток.
Теперь же международная команда учёных придумала, как превратить привычные людям рисунки на коже в биосенсорные системы для отслеживания важных показателей здоровья.
В основе нового подхода – колориметрия, физический метод химического анализа, основанный на определении концентрации вещества по интенсивности окраски растворов.
Идея исследователей заключается в следующем: пациент с хроническим заболеванием делает постоянную татуировку, цвет которой будет меняться в ответ на изменение уровня определённых метаболических веществ в его крови. По изменению цвета татуировки пациент и его лечащий врач поймут, что состояние первого ухудшилось или улучшилось. Но, что самое главное, в случае опасности для здоровья можно будет провести своевременные анализы и принять необходимые меры.
Команда биохимиков проводила лабораторные эксперименты на фрагментах свиной кожи. Учёные вводили различные красители через эпидермис в находящуюся под ним дерму (именно туда попадают чернила при нанесении обычных татуировок, а пигменты придают коже перманентный «окрас»).
Для создания первого в своём роде тату-датчика авторы использовали комбинацию красителей – метилового красного, бромтимолового синего и фенолфталеина. Многие ещё со школы помнят, что это кислотно-основные индикаторы – органические соединения, которые изменяют цвет при изменении кислотности (pH).
В ходе экспериментов такая татуировка на свиной коже меняла цвет с жёлтого на синий, когда рН кожи повышался с 5 до 9 (оптимальный уровень pH кожи человека – до 5,9 единиц).
Впоследствии команда разработала ещё два жёлтых красителя-датчика. Один из них менял оттенок на тёмно-зеленый при повышении уровня глюкозы. Другой зеленел при изменении уровня белка альбумина.
Медики отмечают, что эти два показателя крайне важны для мониторинга состояния многих пациентов: повышение уровня глюкозы в крови свидетельствует о диабетической дисфункции, а падение уровня альбумина может указывать на печёночную или почечную недостаточность.
Для «считывания» татуировок специалисты разработали специальное приложение для смартфона.
Так как на данном этапе работы учёные наносили колориметрические сенсорные татуировки на свиную кожу, а затем меняли уровни pH, глюкозы или альбумина, то и приложение они обучали именно на этих данных. Изменение оттенков сопоставлялось с информацией по вводимым веществам.
Впоследствии пользователю нужно будет поднести камеру смартфона к рисунку на коже, и программа сама проанализирует его и «вынесет вердикт».
После усовершенствования технологии команда намерена создать подобные татуировки для мониторинга других биомеркеров, например, концентрации электролитов и уровня гидратации, а также для выявления вторжения патогенов.
Стоит отметить, что такой метод наблюдения за здоровьем пациентов будет простым и недорогим. Но для начала авторам предстоит доказать его эффективность в клинических испытаниях.
Оригинал earth-chronicles.ru
