211service.com
Gliukozės stebėjimo tatuiruotė
Tai šiuolaikinės medicinos posūkis senoviniame mene. Kembridže, MA, Draper laboratorijos mokslininkai kuria nanojutiklį, kuris gali būti švirkščiamas į odą, panašiai kaip tatuiruotės dažai, kad būtų galima stebėti cukraus kiekį kraujyje. Gliukozės kiekiui padidėjus, tatuiruotė šviečia infraraudonųjų spindulių šviesoje, pranešdama diabetikams, ar po valgio jai reikia švirkšti insulino. Tyrėjai jau išbandė natrio jutimo prietaiso versiją su pelėmis ir netrukus pradės gliukozės specifinio jutiklio bandymus su gyvūnais.
Natrio jutimas: Ši ląstelė šviečia raudonai, nes į ją buvo suleisti nanojutikliai, kurie fluorescuoja esant natriui.
Patikimiausias būdas išmatuoti cukraus kiekį kraujyje yra baksnoti pirštu mažu kraujo mėginiu ir naudoti fermentų pripildytas bandymo juosteles gliukozei nustatyti. Siekiant išvaduoti diabetikus nuo šio daug laiko reikalaujančio ir brangaus režimo, kuriama daugybė naujų gliukozės jutimo technologijų – nuo implantuotų prietaisų, kurie nuolat stebi cukraus kiekį kraujyje ir išleidžia insuliną, iki neinvazinių jutiklių, kurie infraraudonųjų spindulių pagalba aptinka gliukozę per odą. šviesa.
Heather Clark ir jos kolegos kuria kažką, skirto veikti tarp šių dviejų kraštutinumų. Medžiagą sudaro 120 nanometrų polimeriniai rutuliukai, padengti biologiškai suderinama medžiaga. Kiekvienoje granulėje yra fluorescenciniai dažai ir specializuotos jutiklių molekulės, skirtos aptikti specifines chemines medžiagas, tokias kaip natris ar gliukozė.
Sušvirkšta į odą, jutiklio molekulė traukia tikslinę cheminę medžiagą, tarkime, natrį, į polimerą iš intersticinio skysčio, kuris supa ląsteles. Norėdami kompensuoti naujai įgytą teigiamą natrio jono krūvį, dažų molekulė išskiria teigiamą joną, todėl molekulė fluorescuoja. Fluorescencijos lygis didėja didėjant cheminio taikinio koncentracijai. Mokslininkai gali keistis skirtingomis atpažinimo molekulėmis, kad išmatuotų skirtingus taikinius, įskaitant chloridą, kalcį ir gliukozę. Koncentracijų diapazonas, kurį jutiklis gali aptikti, gali būti keičiamas keičiant komponentų santykį, atsižvelgiant į tai, ar svarbu išmatuoti tikslią koncentraciją, ar didesnį kintamumą.
Natrio jutiklis, kuris vieną dieną galėtų būti naudojamas stebėti dehidrataciją, parodė ankstyvą sėkmę gyvūnams. Sušvirkštus į graužikų odą, granulės lieka vietoje ir švyti fluorescuoja reaguodamos į fiziologinio tirpalo injekcijas. Tyrėjai sukūrė gliukozės jutiklį, kuris veikia panašiu mechanizmu. Įrodyta, kad jis veikia tirpale, bet dar nebuvo išbandytas su gyvūnais.
Ilgainiui Clark numato jutiklį, kuris būtų įšvirkščiamas į paviršinius odos sluoksnius, seklesnį nei tatuiruočių rašalas, kad laikui bėgant jis nusilptų, sako ji. Tada tatuiruotės skleidžiamai šviesai matuoti būtų naudojamas fluorescencinis monitorius, panašus į optinę pelę, o jutiklis būtų periodiškai įšvirkščiamas.
Jis yra unikalus, nes jame nėra jokių sunaudotų komponentų, sako Clarkas. Pavyzdžiui, gliukozės juostelės naudoja fermentą gliukozei aptikti, kurią reikia nuolat keisti. Kiti monitoriai, net nanojutikliai, turi ribotą tarnavimo laiką, todėl sunku juos implantuoti, sako ji.
Vis dėlto mokslininkai turi nueiti ilgą kelią, kol jutiklis bus paruoštas bandymams su žmonėmis. Nors pradiniuose bandymuose su gyvūnais karoliukai nesukėlė imuninės reakcijos, reikia atlikti daugiau tyrimų, sako Clarkas. Imuninio atsako įvertinimas yra ypač svarbus, nes tai gali pakeisti vietinę gliukozės koncentraciją, sako Džordžas Vilsonas , Kanzaso universiteto Lawrence chemikas. Pavyzdžiui, makrofagai [imuninių ląstelių tipas] valgo gliukozę, sako jis. Wilsonas taip pat perspėja, kad daug veiksnių gali turėti įtakos būdingai odos fluorescencijai, įskaitant odos spalvą ir amžių.