Меню

Созданы биосенсорные татуировки, меняющие цвет

5b17eb5e4b3c40ee533af7536514332e

Исследования и открытия
23.07.2019
2019-07-23

Ирина Кайнова
Фото: Africa Studio / Shutterstock.com

0

Специалисты из Технического университета Мюнхена разработали метод, позволяющий сделать настоящую татуировку, которая способна трансформировать свой цвет в ответ на изменение уровня глюкозы, альбумина или pH. Это позволит врачам и пациентам в реальном времени отслеживать хронические заболевания, например, диабет или болезни почек.

По сути была разработана функциональная косметическая технология, сочетающая мастерство татуировки и колориметрические биосенсоры.

Ученые говорят,  что такие татуировки способны функционировать в качестве диагностических дисплеев, демонстрируя изменения цвета в видимом спектре в ответ на изменения рН крови, концентрации глюкозы и уровня альбумина. Эти три параметра были протестированы в первую очередь, поскольку являются очень распространенными биомаркерами проблем со здоровьем.

 

Например, низкий уровень белка-альбумина может указывать на проблемы с почками или печенью, а высокий — на проблемы с сердцем. Диабетикам необходим контроль уровня глюкозы. Колебания уровня pH крови могут быть вызваны целым рядом заболеваний.

Команда создала изменяющие цвет красители, которые стали детекторами биомаркеров в интерстициальной жидкости, которая вытекает из капилляров и заполняет пространство между клетками, транспортируя кислород и глюкозу.

В датчике глюкозы были использованы свойства ферментативных реакций глюкозооксидазы и пероксидазы; изменяющаяся концентрация глюкозы от 2,0 до 50,0 ммоль/л вызывает изменение пигмента от желтого до темно-зеленого.

Датчик рН состоит из красителей метилового красного, бромтимолового синего и фенолфталеина. Метиловый красный способствует изменению цвета от красного (рН 4,3) до желтого (рН 6,2). Бромотимоловый синий обеспечивает изменение от желтого (рН 6,0) до синего (рН 7,6). Фенолфталеин меняет цвет с розового (рН 8,2) на фуксию (рН 12,0). Конечным результатом является изменение цвета с оранжевого на зеленый и сине-зеленый.

Датчик альбумина с увеличением концентрации альбумина. от 0,0 до 5,0 г / л из серого становится голубым — чем больше альбумина, тем ярче голубизна.

Когда уровни этих биомаркеров были изменены в интерстициальной жидкости свиной кожи (свиная кожа чаще всего применяется для практики начинающих татуировщиков) цвета изменились так, как и было задумано. Важно,  что команда ученых  смогла точно оценить концентрации веществ на основе фотографий татуировок на смартфоне, сделанных на смартфон.

Тем не менее, технология пока не готова к испытаниям на людях. И главная проблема — необратимость датчиков глюкозы и альбумина. Иначе говоря, диагностика срабатывает лишь единожды. Зато детектор рН все же способен менять цвет в обе стороны неоднократно. Исследователи считают, что и другие датчики  могут стать обратимыми с помощью синтетических рецепторов, но это еще предстоит это проверить в ходе будущих исследований.

 

Источник

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *