Ученые из Стэнфорда разработали первый в своем роде биосенсор, который может непрерывно отслеживать молекулы в крови в течение недели — рекордное время для подобных устройств. Устройство, получившее название SENSBIT (Stable Electrochemical Nanostructured Sensor for Blood In situ Tracking), представляет собой модульный сенсор, способный в реальном времени фиксировать концентрации лекарств и других веществ в организме.
Работа опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering (NBI).Главной проблемой всех предыдущих разработок была короткая "жизнь" сенсоров в организме — иммунная система быстро разрушала чувствительные молекулы. Чтобы решить эту задачу, ученые обратились к природе. Соавтор работы, Ихан Чэнь, решил изучить, как с подобной проблемой справляется сам организм. Ответ был найден в структуре кишечника, где микроворсинки и слизь надежно защищают чувствительные поверхности от разрушения.
Эта идея легла в основу нового дизайна SENSBIT. Его поверхность выполнена из золота с нанопористой структурой, напоминающей микроворсинки, а сверху нанесено покрытие, имитирующее слизь кишечника. Такая защита помогает сенсору работать даже в агрессивной среде крови.
"Наш сенсор проработал в крови живых крыс в 15 раз дольше, чем существующие аналоги", — отметил профессор Том Со, ведущий автор исследования.
В испытаниях сенсор сохранил более 70% активности через месяц в сыворотке человека и более 60% — спустя неделю в сосудах живых крыс. Для сравнения, предыдущий рекорд работы сенсора в венозной крови составлял всего 11 часов.
"Это реальный шаг к тому, чтобы читать молекулярный "язык" нашего тела вживую", — добавил Чэнь.
Хотя SENSBIT — не единственный подход к молекулярному мониторингу, он пока самый надежный и долговечный среди всех протестированных в крови. По мнению исследователей, это может стать началом новой эры в диагностике и лечении, когда врачи будут видеть "молекулярную картину" пациента в режиме реального времени.
Свежие комментарии