Сотрудники Массачусетского технологического института вместе со специалистами из Центра сердечно-сосудистых исследований (оба — США) создали крошечный имплантат, который распознаёт признаки инфаркта, происшедшего без симптомов.

Знаете ли вы, что около 30% всех инфарктов случаются бессимптомно? Однако это не значит, что они не оставляют следов: безошибочные признаки недуга — белки трёх видов — остаются в крови в течение нескольких дней. Новое устройство способно не только распознавать присутствие этих белков в кровотоке, но и определять, какой была их концентрация.

Благодаря этому учёные могут выявлять биомаркеры инфаркта, даже если их больше нет в кровотоке, что было подтверждено экспериментами на мышах.

Рис. 1. Около 30% всех инфарктов происходит бессимптомно. (Изображение Images.com).

В новом исследовании специалисты использовали наработки своего предыдущего проекта: в 2009 году они изобрели датчик, способный распознавать человеческий хорионический гонадотропин — гормон, производимый в обилии некоторыми раковыми клетками. Как выяснилось теперь, эта же технология работает и с другими видами молекул, в частности с белками миоглобином, кардиальным тропонином и креатинкиназой.

Толщина дискообразного имплантата составляет 2 мм, а диаметр — 8 мм. Он содержит частицы оксида железа, покрытые антителами, которые чувствительны к особому биомаркеру. Полупроницаемая мембрана позволяет белку проникать в устройство, где он связывается с антителами. В ходе исследования учёные вживляли по шесть датчиков — по два на каждый биомаркер инфаркта — под кожу каждой из подопытных мышей и следили за имплантатами с помощью ЯМР-установки.

Результаты показали, что производительность всех датчиков была пропорциональна размеру повреждений в сердце. Таким образом, имплантаты потенциально можно использовать не только для распознавания инфарктов, но и быстрого определения тяжести удара.

Сейчас исследователи работают над созданием имплантата, который измеряет pH (уровень кислотности), что полезно для выявления сердечных заболеваний и рака (опухоли более кислотны, чем здоровые ткани, а резкий рост pH считается почти мгновенным признаком сердечного приступа). В будущем учёные надеются модифицировать сенсоры так, чтобы они могли распознавать низкое содержание труднообнаруживаемых бактерий, вирусов или мигрирующих опухолевых клеток.

Результаты исследования опубликованы в статье

Yibo Ling, Terrence Pong, Christophoros C Vassiliou, Paul L Huang & Michael J Cima Implantable magnetic relaxation sensors measure cumulative exposure to cardiac biomarkers. – Nature Biotechnology. – 2011. – doi:10.1038/nbt.1780; Published online 13 February 2011.