Биомедицинские татуировки – мониторинг будущего

Ученые планируют приспособить татуировки для диагностики грозных заболеваний. На прошлой неделе появилось целых два сообщения на эту тему, они были связаны с диагностикой рака и мониторингом уровня глюкозы в крови при сахарном диабете.

Швейцарские ученые создали методику биомедицинских татуировок, цвет которых изменяется при высоком уровне кальция в крови. Их работа опубликована в журнале Science Translational Medicine.

При определенных типах рака количества кальция в крови увеличивается прежде, чем появляются симптомы. Созданные учеными клетки были «запрограммированы» изменять цвет: под воздействием высоких концентраций этого минерала они начинают интенсивно вырабатывать меланин.

В эксперименте, длившемся 38 дней, исследователи вводили специально выведенные клетки, взвешенные в желатине, в кожу мышей. Рисунок биомедицинских татуировок у лабораторных животных проступал только при реакции на кальций.

«Этот феномен можно привязать к любому типу биомаркера. Такая татуировка может быть связана с любым медленно развивающимся показателем, например с нейродегенеративной болезнь вроде болезни Паркинсона», — сообщил соавтор исследования Мартин Фуссенеггер (Martin Fussenegger), профессор биоинженерии из Федерального технологического института (Federal Institute of Technology) в Цюрихе.

Группа американских ученых занимается разработкой татуировок-сенсоров для контроля уровня глюкозы в крови у диабетиков. В настоящее время они проводят клиническое исследование фазы I. О научной работе рассказывает официальный сайт Калифорнийского университета (University of California) в Сан-Диего.

«Это будет как временная детская татуировка: вы накладываете ее на руку, смачиваете водой и удаляете бумагу. При печати нашей “татуировки” использованы два электрода, которые дают небольшое количество электрического тока. Благодаря этому, молекулы глюкозы, находящиеся под кожей, выходят наружу, что позволяет судить об уровне сахара в крови. Это безопасно и практически неощутимо», — рассказывает о новом методе мониторинга соавтор исследования Патрик Мерсье (Patrick Mercier), директор Центра носимых сенсоров (Center for Wearable Sensors) при Университете Калифорнии.

Появление безыгольных сенсоров уровня глюкозы в крови улучшило бы качество жизни и лечения многих пациентов с сахарным диабетом. Многие из них недостаточно следят за сахаром крови, который является основным критерием хорошего контроля сахарного диабета. Согласно Эдварду Чао (Edward Chao), профессору Школы Медицины при Университете Калифорнии, около четверти пациентов, получающих лечение инсулином, редко или никогда не проверяют уровень глюкозы в крови. 65% пациентов, использующих другие препараты для контроля диабета, измеряют уровень глюкозы не чаще 1 раза в месяц.

В текущем клиническом исследовании принимают участие 50 человек в возрасте от 18 от 75 лет, страдающие от сахарного диабета 1 и 2 типа. Чао считает, что способ безыгольного измерения уровня глюкозы в крови необходим для снижения дискомфорта при контроле этого жизненно важного показателя. Ожидается, что цена «татуировок» будет сопоставима с ценой тест-полосок, используемых в настоящее время в глюкометрах. Сейчас новое устройство позволяет измерять уровень глюкозы только один раз, но в будущем ученые планируют разработать наклейку, контролирующую сахар крови в течение всего дня.

Существующие приборы для длительного мониторирования уровня глюкозы в крови требуют прокола кожи.

«Прокалыватькожу неудобно. Никтонелюбитделатьэто. Прекрасная сторона технологии, которой мы занимаемся, в том, что это полностью неинвазивный метод измерения уровня глюкозы… Получая информацию в реальном времени, пациенты могут регулировать потребление углеводов и введение инсулина лучше, чем при периодическом измерении», — объясняет Мерсье.