Для работы нового инструмента применяются измененные золотые наночастицы, расположенные в биосовместимом гидрогеле, сквозь который прокладывают путь живые капилляры.
В последние годы исследователи по всему миру интенсивно разрабатывают миниатюрные датчики для мониторинга уровня различных веществ в крови. Ключевым требованием является то, чтобы устройство работало незаметно и было удобным для пациента, не вызывало отторжения и не нуждалось в частом вмешательстве для замены источника питания или реактивов. Недавно прототип такого устройства был представлен разработчиками из Университета Гутенберга (JGU) в немецком Майнце.
Для определения целевых веществ датчик использует цветные золотые наночастицы, соединенные со специфическими рецепторами и заключенные в инертный полимер словам профессора JGU Карстена Зонихсена (Carsten Sönnichsen), готовое устройство «словно невидимая татуировка размерами не больше монеты и тоньше миллиметра» и уже успешно испытано при имплантации под кожу лабораторных животных. Об этом Зонихсен с коллегами пишут в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.
Наночастицы золота обладают высокой способностью к поглощению и рассеянию инфракрасного излучения, что вызывает значительный интерес у исследователей применить для лечения, диагностики и науки. Команда профессора Зонихсена дополнила такие наночастицы молекулами, способными связывать то или иное нужное вещество (в проведенных экспериментах — антибиотик канамицин). Его появление модифицирует среду, окружающую наночастицы, изменяя длину волны рассеянного света, которую можно зафиксировать при помощи внешних датчиков, расположенных сквозь кожу.
Модифицированные наночастицы внедряются в биосовместимый гидрогель — пористый полимер, наполненный жидкостью и не вызывающий иммунной реакции. После имплантации под кожу капилляры проникают в гидрогель, обеспечивая доставку целевого вещества к наночастицам. Результаты экспериментов, проведенных на безволосых лабораторных крысах, продемонстрировали способность датчика регистрировать различные концентрации канамицина в крови и стабильную работу в течение нескольких месяцев.