Немецкие ученые разработали технологию биосенсорных «татуировок»

Команда ученых во главе с химиком Али Йетисеном из Мюнхенского технического университета (TUM) разработала технологию «подкожной» татуировки, которая способна реагировать и менять свой цвет при изменении уровней глюкозы, альбумина и pH. Об исследовании сообщается в Angewandte Chemie International Edition.

«Модификация тела при помощи введения пигментов под кожу — обычай, которому более четырех тысяч лет. <…> Мы создали технологию, которая сочетает в себе искусство татуировки и колориметрические биосенсоры. <…> Датчики татуировки функционировали как диагностические дисплеи, отображая смену цвета в видимом спектре в ответ на изменения уровня рН, концентраций глюкозы и альбумина», — рассказывают ученые.

Глюкоза, альбумин и pH были выбраны потому, что по ним яснее всего видно, что в организме происходят какие-либо негативные процессы. Так, альбумин — белок плазмы крови, низкий уровень которого может свидетельствовать о проблемах с почками или печенью, а высокий говорит о проблемах с сердцем. Уровень глюкозы (сахара) в крови, как известно, нужно контролировать при диабете. Пониженный уровень pH указывает на ацидоз (повышенная кислотность), повышенный — на алкалоз (повышенное содержание щелочных веществ). Нарушение кислотно-щелочного баланса в любом случае должны отслеживать врачи.

Немецкие специалисты создали краситель, наносимый под кожу, который меняет цвет и помогает тем самым отслеживать изменения в каждом из этих биомаркеров в интерстициальной (тканевой) жидкости.

 

Датчик альбумина — желтый краситель, который может становиться голубовато-зеленым при повышении уровня белка . Датчик глюкозы — от салатового до темно-зеленого, соответственно, меняется при повышении уровня сахара в крови. Датчик pH — от желтого (повышенная кислотность) до синего (повышенное содержание щелочи).

Пока что новая технология была испытана только на кожи свиньи, но результаты многообещающие: «татуировка» меняла цвет, когда ученые изменяли концентрации ключевых биомаркеров. В будущем такое изобретение поможет врачам и их пациентам отслеживать течение хронических заболеваний.

Кроме того, проблема в том, что только биомаркер, показывающий уровень pH, был обратимым. Поэтому теперь задача ученых — узнать, как можно сделать такие подкожные татуировки обратимыми и, следовательно, многоразовыми. Следующим шагом станут испытания на животных, в результате которых можно будет понять, вызывают ли чернила какие-либо побочные реакции.