Инженеры из Калифорнийского технологического института (Калтех) разработали технологию массового производства носимых датчиков, которые в реальном времени отслеживают показатели здоровья, анализируя пот. Эта технология, описанная в журнале Nature Materials, позволяет создавать наночастицы для мониторинга широкого спектра биомаркеров, включая витамины, гормоны и концентрацию лекарственных препаратов в организме. Датчики успешно прошли испытания на пациентах с длительным течением COVID-19 и онкологическими заболеваниями.
Исследователи использовали кубические наночастицы с ядром из гексацианоферрата никеля и специальной полимерной оболочкой. В этой оболочке создаются молекулярные «отпечатки» — полости, точно соответствующие форме отслеживаемых молекул. При попадании молекул в эти полости датчик генерирует электрический сигнал, измеряя их концентрацию в поте.
“Существует множество хронических состояний и их биомаркеров, которые теперь можно непрерывно и неинвазивно контролировать с помощью этих датчиков,” — отметил Вэй Гао, руководитель исследования и профессор Калтеха.
Основное преимущество технологии заключается в возможности массового производства датчиков методом струйной печати. Более того, в одном датчике можно объединить несколько типов наночастиц для одновременного мониторинга различных показателей.
Клинические испытания в медицинском центре City of Hope в США продемонстрировали эффективность датчиков для удаленного мониторинга концентрации противоопухолевых препаратов в организме пациентов. Это открывает возможности для точной дозировки лекарств не только при лечении рака, но и других заболеваний. Кроме того, технология позволяет теоретически имплантировать датчики под кожу для более точного контроля уровня лекарственных средств в организме.
