Татуировка: дань моде или необходимость при диабете?

В последнее время исследователи разных стран довольно активно разрабатывают новый подход к биоинтерфейсам, в котором поверхность тела будет отображаться в виде интерактивного дисплея. Суть подхода заключается в замене традиционных чернил для татуировок биосенсорами, цвета которых изменяются в ответ на изменения в интерстициальной жидкости, благодаря чему можно будет осуществлять неинвазивный мониторинг содержания некоторых веществ в крови.

Одним из первых этот подход начали разрабатывать исследователи Массачусетского технологического института, а также их коллеги из Гарвардской медицинской школы в рамках проекта DermalAbyss¹. Исследователи отметили, что в настоящее время диабетикам необходимо постоянно контролировать уровень глюкозы, прокалывая для этого кожу от 3 до 10 раз в день. С помощью Dermal Abyss болезненная процедура заменяется татуировкой, цвет которой меняется от розового до фиолетового в зависимости от уровня глюкозы. Таким образом, пользователь может отслеживать изменения цвета и потребность в инсулине. При этом исследователи не ограничились оценкой только уровня глюкозы в крови. Они создали три различных типа биосенсорных чернил, которые измеряют изменения в интерстициальной жидкости кожи, меняя цвет в зависимости от уровня глюкозы, натрия или рН². Предварительная оценка проводилась на модели кожи свиньи ex vivo¹.

Однако, это был чисто исследовательский проект, не преследующий цели разработки готового продукта или проведения клинических испытаний¹.

Тем не менее, идея оказалась настолько продуктивной, что, команда ученых Мюнхенского университета, в свою очередь, разработала технику татуировки, которая изменяет цвет в зависимости от химического состава крови и позволяет в реальном времени отслеживать концентрацию глюкозы, альбумина и уровень кислотности (pH) – об этом сообщает информационный портал BBC News³.

Изменение цвета татуировки в зависимости от уровня каждого показателя. Например, повышение уровня сахара в крови придает желтому пигменту зеленый оттенок, который становится все более насыщенным по мере увеличения концентрации глюкозы³.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Немецкого химического общества Angewandte Chemie, обещают настоящую революцию в эндокринологии и могут существенно упростить жизнь пациентов, страдающих от сахарного диабета или хронических заболеваний почек – отмечает BBC News³. Фотографии пигментных рисунков, сделанные обычным смартфоном, позволили немецким химикам с высокой точностью определить химические показатели крови: оценки ученых совпали с измерениями, полученными в результате традиционных анализов.

Как отмечают авторы исследования, существуют и другие, неинвазивные методы оценки указанных параметров. Например, специальный пластырь, который измеряет уровень кислотности и глюкозы в крови за счет электрохимического анализа пота. Однако у них есть ряд недостатков, главный из которых - низкая точность измерений.

Немецким химикам же удалось разработать несколько красителей, изменяющих цвет в зависимости от концентрации биомаркеров в межклеточной жидкости. Пока что только один разработанный краситель из трех (тот, что определяет уровень pH) можно использовать для постоянного мониторинга, поскольку он возвращается к исходному цвету после корректировки химического состава крови³.

По словам ученых, остальные пигменты также можно доработать и сделать пригодными для многократного использования, однако это требует дополнительных исследований. Пока что успешно прошли клинические испытания татуировки, нанесенные на кожу свиней³.