В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, ученые из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) разработали новый носимый датчик NutriTrek, который способен обнаруживать в человеческом поту даже незначительные уровни многих распространенных питательных веществ и биологических соединений, являющихся индикаторами здоровья человека.
Новизна датчика
Предыдущие версии датчиков пота полагались на встроенные в них ферменты для обнаружения ограниченного числа соответствующих соединений. Хотя антитела можно было бы использовать в датчиках для обнаружения большего количества соединений при низких концентрациях, у этого метода был большой недостаток: антитела в датчике можно использовать только 1 раз, что означает, что датчики изнашиваются.
Новая сенсорная технология включает в полимеры с молекулярным отпечатком, которые похожи на искусственные, многоразовые антитела. Инновация заключается в сочетании этого специально сформированного полимера с материалом, который может окисляться или восстанавливаться под действием приложенного электрического напряжения при контакте с человеческим потом. Пока эти отверстия в форме глутамина открыты, пот вступает в контакт с внутренним слоем датчика и генерируется электрический сигнал. Но когда молекулы глютамина вступают в контакт с полимером, они проскальзывают в те отверстия, которые были для них сделаны. Поскольку эти отверстия закупориваются молекулами глютамина, меньше пота может контактировать с внутренним слоем, и электрический сигнал становится слабее. Отслеживая этот электрический сигнал, исследователи затем могут определить, сколько глютамина содержится в поту. Большее количество глютамина означает более слабый сигнал. Меньшее количество глютамина приводит к более сильному сигналу.
Новый датчик пота способен обнаружить важные показатели здоровья человека
«Эта уникальная стратегия позволяет нам обнаружить все 9 незаменимых аминокислот и множество витаминов», – объясняет автор исследования Вэй Гао (Wei Gao).
И в отличие от антител, полимер может быть легко очищен для повторного использования путем подачи слабого электрического сигнала, который разрушает молекулу-мишень или очищает отверстие, в котором она находилась. Ученые также использовали микрофлюидику, технологию, которая использует крошечные каналы шириной менее четверти миллиметра для манипулирования небольшими количествами жидкостей. Микрофлюидика позволяет датчику работать даже при наличии незначительного количества пота.
«NutriTrek позволяет нам обнаружить множество новых важных питательных веществ и метаболитов. Датчик контролирует не только питательные вещества, но и гормоны и лекарственные препараты. NutriTrek может обеспечить непрерывный мониторинг многих состояний здоровья», – заключает Вэй Гао.
Авторы другого исследования утверждают, что новый датчик поможет определить, насколько заразны вирусы.
Разработанный датчик серотонина поможет ученым исследовать сон и психическое здоровье.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.