Необходимость в имплантируемых датчиков обусловлена тем, что с их помощью можно непрерывно отслеживать прогрессирование заболевания и эффективность лечения. Несмотря на успехи в этой области, до сих пор ученые не могли создать относительно стабильный имплант, который можно было бы оставить в организме в течение длительного времени. Команде из Майнцского университета Иоганна Гатерберга это удалось.
Они разработали новый тип имплантируемого датчика из наночастиц золота, который может работать в организме в течение нескольких месяцев. Наночастицы крепятся на искусственной полимерной ткани и имплантируют под кожу.
Особая пористая структура каркаса позволяет новым кровеносным сосудам прорастать через имплант, после чего он не отторгается организмом, объясняют ученые.
Такой подход позволил импланту оставаться оптически и механически стабильным в течение нескольких месяцев, показали наблюдения.
Команда протестировала новый имплант на моделях лысых крыс. Им вводили различные дозы антибиотика, а затем отслеживали изменение цвета невидимой глазу «татуировки» с помощью специального прибора. Молекулы лекарства поступали к датчику через кровоток и, связываясь со специфическими рецепторами на поверхности наночастиц, вызывали определенные изменения цвета в зависимости от концентрации препарата.
Преимущества использования наночастиц золота заключается в том, что они не обесцвечиваются и легко покрываются различными рецепторами. По мнению авторов, в будущем такой подход будет эффективен для одновременного наблюдения за концентрацией различных биомаркеров — индикаторов болезни, а также лекарств в организме. Использовать такой диагностический инструмент, в первую очередь, смогут люди с хроническими заболеваниями, которым необходим регулярный мониторинг состояния здоровья.
Помимо хронических заболеваний ученые, весьма вероятно, смогут использовать подобные импланты и для обнаружения новых заболеваний. Многочисленные исследования последних лет уже идентифицировали в крови человека биомаркеры болезни Альцгеймера, аутизма, депрессии и биполярного расстройства, а также многих других, включая рак и даже индикаторы ранней смертности.
