В будущем по количеству выделяемых слёз возможно будет оценивать состояние нервной системы человека. Исследователи, опубликовавшие статью в ACS Omega, разработали разработали доступный электрохимический сенсор для измерения дофамина — химического посредника, вовлечённого в управление движением, усвоение знаний, побуждение к действию и контроль эмоций. Проведя испытания прибора на искусственно созданной слезной жидкости, они убедились в его способности точно определять концентрацию дофамина. Данное достижение может привести к появлению средств для контроля за состоянием пациентов с болезнью Паркинсона и другими заболеваниями, характеризующимися отклонениями в уровне дофамина.

«Наша цель при создании этого сенсора заключалась в том, чтобы обеспечить возможность ранней диагностики неврологических заболеваний, что позволит начать лечение ещё до проявления характерных признаков», — отмечает руководитель исследования Нефтали Ленен Вильярреал Карреньо.

Отклонения от нормы уровня дофамина – как его избыток, так и недостаток – связаны с неврологическими и психиатрическими нарушениями. Например, у людей, страдающих болезнью Паркинсона, наблюдается дефицит этого вещества. Современные способы контроля состояния здоровья, такие как анализ крови или мочи, а также использование имплантируемых приборов, требуют значительного времени либо связаны с инвазивными манипуляциями. В качестве альтернативы слезы могут служить источником данных о здоровье человека, поскольку их сбор не требует особых усилий и является безболезненным.

Для изготовления сенсора ученые применили лазер, чтобы преобразовать участок тонкой полимерной пленки в проводящий графен. Разработанное устройство, сопоставимое по размеру с обычной почтовой меткой, формирует электрический импульс после взаимодействия дофамина и графена. В ходе экспериментов, проведенных в лабораторных условиях, исследователи помещали дофамин в искусственную слезу человека и оценивали показатели сенсора. Прибор демонстрировал точное определение концентрации дофамина, включая уровни, сходные с теми, что были зафиксированы ранее у людей, страдающих болезнью Паркинсона, при этом сохраняя свою функциональность даже на фоне других веществ, типичных для слез.

«Представленный нами сенсор способен фиксировать уровень дофамина, который может быть как значительно ниже, так и в три раза превышать нормативные значения», – комментирует соавтор исследования Лукас Мингини Гонсалвеш. «Такая чувствительность дает возможность выявлять первоначальное снижение уровня дофамина у пациентов на ранней стадии заболевания, что открывает перспективы для своевременного лечения».

Ученые утверждают, что их разработка создает фундамент для дальнейших научных изысканий с использованием образцов человеческих слез и способствует созданию компактных приборов для контроля неврологических биомаркеров посредством анализа слезной жидкости.

[Фото: freepik / Magnific.com]