20 август 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Нова разработка на татуировка - биосензор показва здравословното състояние

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 23 юли 2019 в 00:0521030
Снимка: pixabay

Германски учени са разработили постоянна татуировка, която променя цвета си според промяната на нивата на глюкоза, албумин или pH в кръвта, се съобщава в публикация в списанието Angewandte Chemie International Edition.

Иновативните татуировки все още не са изпробвани върху хора, но направени върху свинска кожа, те сменят цвета си в редица нюанси, съответстващи на различни концентрации на ключовите биомаркери. 

Това е първа стъпка, която може да доведе до въвеждането на татуировки, които позволяват пациентите и лекарите да следят хронични заболявания като диабет и бъбречни заболявания в реално време. 

Екипът, ръководен от инженер химикът Али Йетисен (Ali Yetisen) от Техническия университет в Мюнхен, успява точно да определи концентрациите чрез снимки на татуировките, направени със смартфон. 

Докато не всички мастила могат да възвръщат началния си цвят, това може да е ново течение в персонализираната медицина, основавайки се на декорациите, рисувани по телата от хиляди години в различни култури. 

"Промените на тялото чрез инжектиране на пигменти в дермата е традиция на повече от 4 000 години", обясняват учените в своя труд. "Тук развихме функционална козметична технология, комбинирайки тату изкуството и колориметрични биосензори... Дермалните сензорни татуировки функционират като диагностичен показател, променяйки цвета си във видимия сектор в отговор на промените в концентрациите на pH, кръвната захар и албумина."

Варианти на татуировки с трите биосензора. Кредит: Yetisen et al., Angewandte Chemie International Edition, 2019

Тези три биомаркера са подбрани, защото често са показател за здравословен проблем. Албуминът е белтък от кръвната плазма, а ниските му концентрации могат да са признак на проблеми с бъбреците или черния дроб, докато високите нива може да са показател за сърдечни проблеми. 

Кръвната захар трябва да бъде строго следена при болни от диабет, който се изразява в невъзможност на организма да метаболизира захарите. А промените в киселинността на тялото pH - ацидоза при ниско pH и алкалоза при високо pH - може да са причинени от редица проблеми, които трябва да бъдат изследвани от медицински специалист. 

Екипът създава различни мастила, променящи цвета си, които могат да отчетат промените във всеки един от тези биомаркери в тялото. 

Сензорът за албумин е жълт и става зелен в присъствието на белтъка - колкото по-висока е концентрацията, толкова по-наситено зелен е цвета (въпреки, че на снимките изглежда по-скоро син). 

Сензорът за глюкоза използва ензимните реакции на глюкозооксидазата и пероксидазата и промяната в концентрациите на глюкозата предизвиква структурни промени в пигмента от жълто до тъмно зелено. 

А сензорът за pH е направен от мастилата метил червено, бромтимол синьо и фенолфталейн. При промяна на pH от 5 до 9, като нормалната стойност за човешката кръв е около 7,4, сензорът се променя от жълто към синьо. 

Промяната в цветовете на трите сензора при различни концентрации. Кредит: Wiley

Когато нивата на биомаркерите се променят в използваните парчета свинска кожа (което е популярен метод за обучение на татуистите), цветовете също се променят.

Този метод все още не е готов за употреба при хората, тъй като засега е изпробван само върху свинската кожа. 

Освен това само цветът на pH сензора е обратим, което е проблем, защото целта е татуировката да отчита промени многократно. Според учените е възможно и другите сензори да бъдат направени обратими, но това ще е част от бъдещи проучвания и още не е изследвано. 

Следващата стъпка пред изследователите е вероятно да изпробват татуировките върху живи животни, за да проверят дали мастилата няма да предизвикат нежелани реакции. 

Докато учените от Масачузетския технологичен институт (MIT) съобщиха през 2017 г., че са разработили подобни мастила, променящи цвета си, процесът на създаване на татуировки, приложими при хората, вероятно ще отнеме още време.

"Приложенията на тези сензори могат да бъдат разширени до откриване на електролити, белтъци, патогенни микроорганизми, газове и състояние на дехидратация", смятат авторите. "Развитите кожни сензори може да се приложат в медицинската диагностика за проследяване на широк спектър от метаболитни биомаркери".

Източник: Science alert - These Incredible Real Tattoos Change Colour as Glucose Levels Shift


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.