NBI: создан первый биосенсор, способный непрерывно отслеживать молекулы в крови

Ученые из Стэнфорда разработали первый в своем роде биосенсор, который может непрерывно отслеживать молекулы в крови в течение недели — рекордное время для подобных устройств. Устройство, получившее название SENSBIT (Stable Electrochemical Nanostructured Sensor for Blood In situ Tracking), представляет собой модульный сенсор, способный в реальном времени фиксировать концентрации лекарств и других веществ в организме. Работа опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering (NBI).

Главной проблемой всех предыдущих разработок была короткая «жизнь» сенсоров в организме — иммунная система быстро разрушала чувствительные молекулы. Чтобы решить эту задачу, ученые обратились к природе. Соавтор работы, Ихан Чэнь, решил изучить, как с подобной проблемой справляется сам организм. Ответ был найден в структуре кишечника, где микроворсинки и слизь надежно защищают чувствительные поверхности от разрушения.

Эта идея легла в основу нового дизайна SENSBIT. Его поверхность выполнена из золота с нанопористой структурой, напоминающей микроворсинки, а сверху нанесено покрытие, имитирующее слизь кишечника. Такая защита помогает сенсору работать даже в агрессивной среде крови.

В испытаниях сенсор сохранил более 70% активности через месяц в сыворотке человека и более 60% — спустя неделю в сосудах живых крыс. Для сравнения, предыдущий рекорд работы сенсора в венозной крови составлял всего 11 часов.

Хотя SENSBIT — не единственный подход к молекулярному мониторингу, он пока самый надежный и долговечный среди всех протестированных в крови. По мнению исследователей, это может стать началом новой эры в диагностике и лечении, когда врачи будут видеть «молекулярную картину» пациента в режиме реального времени.