У Сколтеху розробили датчик для стеження за рівнем «гормону стресу», який вбудовується в тіло людини

Вбудовані в тіло людини датчики можуть допомогти при лікуванні цілого спектра складних захворювань, коли важливо стежити за пацієнтом безперервно і довго. Це абсолютно щадні методи, якщо порівнювати їх з регулярним забором крові і здачею інших аналізів. Зокрема, вчені зі Сколтеха розробили датчик для постійного спостереження за рівнем гормону кортизолу, концентрація якого підвищується при стресі і шкодить здоров’ю.
«По-перше, моніторинг рівня аналізів in vivo сам по собі є непростим завданням. По-друге, молекула кортизолу відносно невелика. Нарешті, забір зразків крові – процедура, що викликає стрес як у тварин (мишей чи пацюків), так і у людей, а в стресовому стані концентрація кортизолу підвищується, і результат аналізу виявляється недостовірним. Завдання дослідження – розробити імплантований сенсор для контролю кортизолу безпосередньо в кровотоці», – розповідає один з авторів статті, професор Сколтеха і Університету Північного Техасу (США) Володимир Драчов.
Вчені припускають, що датчик безперервного моніторингу кортизолу в крові в режимі реального часу буде мати вигляд оптичного волокна в тонкій голці, на кінці якого знаходиться капілярний осередок з напівпроникною мембраною. Мембрана буде пропускати тільки молекули кортизолу. Вільний кортизол буде взаємодіяти з особливим біологічним матеріалом на золотих наноострівцях в датчику, що буде супроводжуватися флуоресценцією, інтенсивність якої буде еквівалентна рівню цього гормону в крові.
Флуоресцентне засвічення по оптоволокну буде передаватися на портативний спектрометр на тілі людини і сигналізувати про рівень кортизолу. Заявлено, що новий сенсор здатний реєструвати мінімальний рівень кортизолу – 0,02 мкг на мілілітр, що відповідає нормальному рівню гормону в плазмі крові людини. Одним з неприємних наслідків підвищень рівня кортизолу в крові є порушення обміну речовин, що стало проблемою сучасного цивілізованого суспільства. Нова розробка має всі шанси допомогти в лікуванні подібних порушень, але для цього ще належить провести багато нових досліджень.