11 января 2023
Команда инженеров Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала электронный пластырь, который способен отслеживать биомолекулы в глубоких тканях, включая гемоглобин.
Новое устройство демонстрирует большой потенциал в тщательном мониторинге групп высокого риска, позволяя врачам своевременно вмешаться и предотвратить состояние, угрожающее жизни пациента. С помощью фотоакустического датчика медики получат доступ к важным показателям, которые помогут вовремя выявлять угрозу для жизни пациента и диагностировать заболевания, такие как злокачественные опухоли, дисфункция органов, кровоизлияния в мозг или кишечник и многое другое.
Количество и расположение гемоглобина в организме предоставляют важную информацию о перфузии крови или накоплении в определенных местах. Низкая перфузия крови внутри организма может вызвать серьезные нарушения функции органов и связана с целым рядом заболеваний, включая сердечные приступы и сосудистые заболевания конечностей. В то же время аномальное скопление крови в таких областях, как головной мозг, брюшная полость или кисты, может свидетельствовать о мозговом или висцеральном кровоизлиянии или злокачественных опухолях. Непрерывный мониторинг может помочь вовремя отследить эти состояния.
Новый датчик преодолевает некоторые ограничения существующих методов мониторинга биомолекул. Магнитно-резонансная томография и рентгеновская компьютерная томография зависят от громоздкого и дорогостоящего оборудования, которое обычно предоставляет информацию только о состоянии молекулы непосредственно во время процедуры, что делает их непригодными для долгосрочного мониторинга биомолекул.
Новый гибкий пластырь удобно прикрепляется к коже, обеспечивая неинвазивный долгосрочный мониторинг. Электронный пластырь выполняет 3D-картирование гемоглобина в глубоких тканях, вплоть до сантиметров под кожей, по сравнению с другими портативными электрохимическими устройствами, которые воспринимают биомолекулы только на поверхности кожи. Он способен обеспечить высокий контраст с другими тканями. Благодаря маломощным лазерным импульсами новая разработка намного безопаснее, чем рентгеновские методы с ионизирующим излучением.
Команда ученых планирует продолжить работу над совершенствованием устройства, в том числе сократить внутреннюю систему управления до портативного устройства для управления лазерным диодом и сбора данных, что значительно расширит его гибкость и потенциальную клиническую полезность. Разработчики также планируют изучить потенциал устройства для контроля температуры тела. А также они продолжат работать с врачами, чтобы найти новые способы применения устройства в медицине.