Электричество вместо иглы: разрабатывается безболезненная альтернатива анализу крови
Ученые из Южной Кореи и США занимаются разработкой нового устройства, которое заменит анализ крови, выявляя химические биомаркеры в поте человека. Эта технология уже известна, но ее усовершенствовали: пациентам не придется выполнять упражнения, чтобы как следует вспотеть, а само приспособление проще и удобнее. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Biosensors and Bioelectronics.
Альтернатива анализу крови уже существует. Метод основан на том, что концентрация химических биомаркеров в поте соответствует их концентрации в кровотоке. Созданы пластыри, которые просто приклеиваются к коже и получают нужные показатели. Анализ можно взять безболезненно, но пациенты должны бегать на беговой дорожке или делать другие интенсивные упражнения, чтобы вспотеть. Так что этот способ не подходит, например, маленьким детям и людям с ограниченной подвижностью.
Другой вариант — устройства на ремешках, стимулирующие выделение пота за счет приложения слабого электрического тока. Но это большие, сложные и дорогие приборы, которые должны эксплуатироваться обученным медперсоналом в клиниках.
Новое устройство сочетает в себе достоинства обеих систем и лишено их недостатков. Это небольшой гибкий прямоугольный пластырь, который наклеивают на кожу пациента. Он содержит аккумулятор, два электрода, интегральную схему, микрофлюидные каналы и колориметрические датчики. На клейкой нижней стороне расположены две секции гидрогеля с пилокарпином — препаратом, резко повышающим потоотделение.
При включении питания электроды подают слабый электрический ток на гидрогель. Пилокарпин, содержащийся в геле, стимулирует потовые железы, заставляя их выделять пот. Жидкость проходит по микрофлюидным каналам и попадает в резервуары на колориметрических датчиках. Если в поте присутствуют определенные биомаркеры, датчики изменят цвет, а пациенты смогут увидеть это через окошки в пластыре. Пользоваться несложным приспособлением можно даже дома, в обычных условиях.
Партию пластырей протестировали на младенцах, у которых уже был диагностирован муковисцидоз. Ученые обнаружили, что устройства выявляют повышенный уровень хлоридов (индикатор этого заболевания) с точностью более 98%. Это такой же показатель, как у традиционной больничной системы анализа пота, которую применяли у тех же малышей. С помощью пластырей также удалось определить контрольные концентрации цинка и железа в поте — биомаркеры неправильного питания, связанного с муковисцидозом. Следующий шаг — крупномасштабные клинические исследования на взрослых людях.
Недосып теперь можно выявить по анализу крови
Новый анализ крови позволит предупредить о болезни Паркинсона до появления симптомов
