Материалами для миниатюрного прибора, стоящего меньше доллара, послужили желатин, молочный протеин, алюминиевая фольга, копеечный светодиод и немного магния и железистой соли.

Датчик размер со спичечный коробок создан студентом Техасского университета в Остине Брайаном Заккео под руководством профессора Ричарда Крукса. Устройство использует простой двухшаговый алгоритм для диагностики острого панкреатита — воспаления поджелудочной железы.

Вначале на сенсор помещается образец крови пациента. Если в ней присутствует повышенное количество трипсина (фермент поджелудочной железы, избыток которого свидетельствует о панкреатите), это вещество разъедает слой желатина и протеина: точно так же оно поступает с белками в человеческом организме.

Рис. 1. Вот как это работает и выглядит. (Иллюстрация Brian A. Zaccheo / Richard M. Crooks).

Затем добавляется немного гидроксида натрия. Если первый белковый барьер разрушен трипсином, эта едкая щёлочь попадает на алюминиевую фольгу и начинает растворять её. Когда оба барьера падут, разделяемые ими магний и железистая соль, выступающие в роли анода и катода, образуют замкнутую электрическую цепь.

Вырабатываемый ток питает светодиод, и если он горит в течение часа, у подопытного можно диагностировать острый панкреатит.

Г-н Заккео уверен, что его изобретение пригодится в бедных странах, которые не могут позволить себе сложные диагностические процедуры, а также при работе в экстремальных условиях — к примеру, после стихийных бедствий. Даже в оборудованных клиниках прибор может использоваться как средство быстрой первичной диагностики, считает специалист.

Результаты исследования опубликованы в статье:

Brian A. Zaccheo and Richard M. Crooks Self-Powered Sensor for Naked-Eye Detection of Serum Trypsin. – Analytical Chemistry. – 2011. – 83 (4). – pp. 1185–1188; DOI: 10.1021/ac103115z.