Tetování sleduje sodík a glukózu přes iPhone

Pomocí tetování nanosenzorem a upraveného iPhonu mohli cyklisté pečlivě sledovat hladinu sodíku, aby zabránili dehydrataci, a anemičtí pacienti mohli sledovat hladinu kyslíku v krvi.

Senzor telefonu: Toto upravené pouzdro na iPhone lze použít k detekci hladiny sodíku pomocí tetování nanosenzorem.

Heather Clarková , profesor na katedře farmaceutických věd na Northeastern University, vede tým pracující na tom, aby to bylo možné. Tým začíná injekcí roztoku obsahujícího pečlivě vybrané nanočástice do kůže. To nezanechává žádnou viditelnou stopu, ale nanočástice budou fluoreskovat, když jsou vystaveny cílové molekule, jako je sodík nebo glukóza. Upravený iPhone pak sleduje změny v úrovni fluorescence, která udává množství přítomného sodíku nebo glukózy. Clark představil tuto práci na BioMethods Boston konference na Harvard Medical School minulý týden.

Tetování bylo původně navrženo jako způsob, jak obejít krveprolití píchnutím do prstu, což je standardní technika pro měření hladiny glukózy u pacientů s cukrovkou. Ale Clark říká, že by se daly použít ke sledování mnoha věcí kromě glukózy a sodíku, což mnoha lidem nabízí jednodušší, méně bolestivý a přesnější způsob, jak sledovat mnoho důležitých biomarkerů.

Myslím, že není pochyb o tom, že se tento druh technologie uchytí, říká Jim Burns, vedoucí výzkumu a vývoje léčiv a biomedicíny ve společnosti Genzyme .

Tetování vyvinuté Clarkovým týmem obsahuje 120 nanometrové široké polymerní nanokapičky sestávající z fluorescenčního barviva, specializovaných senzorových molekul navržených tak, aby se vázaly na konkrétní chemikálie, a molekuly neutralizující náboj.

Jakmile jsou molekuly senzoru v kůži, přitahují svůj cíl, protože mají opačný náboj. Jakmile je cílová chemická látka zachycena, je senzor nucen uvolnit ionty, aby se udržel celkový neutrální náboj, a to změní fluorescenci tetování, když je zasaženo světlem. Čím více cílových molekul je v těle pacienta, tím více se molekuly budou vázat na senzory a tím více se změní fluorescence.

Původní čtečka byla velké krabicové zařízení. Jeden z Clarkových postgraduálních studentů, Matt Dubach, to zlepšil tím, že vyrobil upravené pouzdro na iPhone, které umožňuje jakémukoli iPhonu číst tetování.

Funguje to takto: pouzdro, které se nasouvá přes iPhone, obsahuje devítivoltovou baterii, filtr, který se vejde na fotoaparát iPhone, a pole tří LED diod, které produkují světlo ve viditelné části spektra. Toto světlo způsobuje fluorescenci tetování. Na fotoaparát iPhonu se pak umístí čočka filtrující světlo. Tím se odfiltruje světlo vydávané LED diodami, ale ne světlo vyzařované tetováním. Zařízení je přitisknuto k pokožce, aby se zabránilo rušení vnějšího světla.

Dubach a Clark doufají, že vytvoří aplikaci pro iPhone, která by snadno měřila a zaznamenávala hladiny sodíku. V tuto chvíli iPhone jednoduše pořizuje snímky fluorescence, které pak výzkumníci exportují do počítače k ​​analýze. Doufají také, že čtečku přiměje čerpat energii ze samotného iPhonu, nikoli z baterie.

Clark pracuje na rozšíření své technologie z glukózy a sodíku tak, aby zahrnovala širokou škálu potenciálních cílů. Řekněme, že máte léky s velmi úzkým terapeutickým rozsahem, říká. Dnes to musíte vyzkoušet [dávku] a uvidíte, co se stane. Říká, že její nanosenzory by naopak mohly umožnit lidem sledovat hladinu daného léku v krvi v reálném čase, což umožňuje mnohem přesnější dávkování.

Vědci doufají, že brzy budou schopni měřit rozpuštěné plyny, jako je dusík a kyslík, v krvi jako způsob kontroly dýchání a funkce plic. Čím více věcí mohou sledovat, tím více aplikací se objeví, říká Clark.

skrýt