Ученые разработали новый биосенсор под названием SENSBIT, который измеряет концентрацию лекарств в крови в течение недели. SENSBIT передает сигнал с эффективностью более 70% после месяца использования в неразбавленной человеческой сыворотке и более 60% через неделю после введения в кровеносные сосуды крыс. До этого подобные биосенсоры работали до 11 часов в живом организме. Для увеличения времени работы и защиты от иммунной системы ученые покрыли сенсор золотом и веществом, похожим на слизь в кишечнике. Разработка открывает новые возможности для раннего обнаружения заболеваний и оптимизации лечения. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
Биосенсоры — это устройства, которые позволяют отслеживать химические и биологические процессы в живой системе. Они детектируют мельчайшие молекулы внутри организма, например лекарства, и передают эту информацию наружу. Биосенсоры позволяют вовремя заметить развитие болезни или точно подобрать дозу лекарства, что значительно повышает шансы на успешное лечение. Однако существующие устройства работают до нескольких часов в живом организме и не могут одновременно отслеживать множество веществ.
Ученые разработали новый биосенсор под названием SENSBIT, который может непрерывно измерять концентрацию различных веществ в крови в течение недели. В основе SENSBIT лежит молекулярный переключатель, который связывается с нужными малыми молекулами в крови и посылает сигнал, который можно считать снаружи. Чтобы защитить переключатели от разрушения, ученые поместили их внутрь трехмерной золотой частицы с мельчайшими порами. Эта поверхность действует как щит, не давая иммунной системе разрушить сенсор. Кроме того, команда покрыла сенсор защитным слоем, похожим на слизь в кишечнике, что помогает еще сильнее защитить устройство.
Для проверки работы сенсора SENSBIT исследователи ввели устройство в кровеносные сосуды крыс. Там сенсор смог непрерывно измерять концентрацию лекарств в крови в течение целой недели. Предыдущие аналоги могли работать не более 11 часов. Кроме того, в лабораторных условиях сенсор сохранял более 70% своей чувствительности даже после месяца работы в человеческой сыворотке крови.
Чтобы измерить сигналы с сенсора, ученые использовали электрохимические методы. Это позволило получать данные в реальном времени и с высокой точностью. Результаты показали, что SENSBIT стабильно и надежно работает в сложной биологической среде, что открывает новые возможности для мониторинга здоровья человека.
«Я верю, что наша работа способствует закладке фундамента для будущего мониторинга молекул в организме, и меня мотивирует возможность помочь раздвинуть эти границы», — рассказали ученые.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
