Учени от Япония са разработили „жив сензор-дисплей“, който флуоресцира в отговор на биомаркери на възпаление, пише Физ.орг, позовавайки се на публикация в сп. „Нейчър къмюникейшънс“.
Носимите устройства като умни часовници отдавна позволяват да бъдат следени пулсът и други параметри на повърхността на кожата. Сега японските специалисти, сред които учени от Токийския университет, са направили крачка напред, разработвайки биохибриден подход, който работи вътре в организма.
Разработката представлява генетично модифициран кожен трансплант, способен визуално да сигнализира за вътрешни биологични процеси, предава БТА.
За разлика от стандартните методи за мониторинг на биомаркери, които изискват анализ на кръвта или временно работещи външни сензори, новата технология е интегрирана в самия организъм.
В основата на системата са епидермалните стволови клетки, които отговарят за обновяването на кожата през целия живот. Учените са модифицирали генетично тези клетки, така че да реагират на активирането на сигналния път NF-kB, свързан с възпалението, и да започнат да произвеждат зелен флуоресцентен протеин.
„Традиционните методи са или инвазивни, или дават само моментна представа“, обяснява професор Хироюки Фуджита от изследователския екип. „Нашата цел беше да създадем биологично интегрирана система, която да позволява непрекъснато наблюдение на състоянието на организма и тълкуване на сигналите, дори в домашни условия“, допълва ученият.
В експерименти с мишки трансплантираната кожа успешно се е „вкоренила“ и се е превърнала във функционална част от тъканта. При изкуствено предизвикано възпаление участъкът е започвал да свети в зелено, буквално преобразувайки молекулярните сигнали от вътрешността на тялото във външен визуален индикатор. Тъй като сензорът се състои от живи стволови клетки, той се поддържа от естественото обновяване на кожата.
За разлика от електронните устройства, които се нуждаят от батерии и редовна подмяна, тази система се обслужва от самия организъм, отбелязват учените.
В направените експерименти сензорът е запазил работоспособността си повече от 200 дни благодарение на постоянната регенерация на епидермиса.
Променяйки молекулярните „мишени“, учените в перспектива ще могат да създават кожни сензори за проследяване на други физиологични или метаболитни процеси. Подобни разработки могат да намерят приложение не само в човешката, но и във ветеринарната медицина, както и в биомедицинските изследвания, където визуалната индикация за здравословното състояние е особено важна.
