В последние годы ученые разных стран активно работают над созданием миниатюрных датчиков, которые были бы способны отслеживать содержание в крови различных веществ. Важно, чтобы при этом прибор функционировал незаметно и комфортно для пациента, не вызывал отторжения организмом и не требовал регулярного вмешательства для замены батареек или реактивов. Действующий прототип такого устройства продемонстрировали недавно разработчики из Университета Гутенберга (JGU) в немецком Майнце.

Датчик использует цветные золотые наночастицы, связанные со специфическими рецепторами для целевых веществ и погруженные в инертный полимер. По словам профессора JGU Карстена Зонихсена (Carsten Sönnichsen), готовое устройство «словно невидимая татуировка размерами не больше монеты и тоньше миллиметра» и уже успешно испытано при имплантации под кожу лабораторных животных. Об этом Зонихсен с коллегами пишут в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.

Наночастицы золота способны сильно поглощать и рассеивать инфракрасное излучение. Эту их способность ученые активно пытаются применить для лечения, диагностики и науки.

Команда профессора Зонихсена дополнила такие наночастицы молекулами, способными связывать то или иное нужное вещество (в проведенных экспериментах — антибиотик канамицин). Его появление меняет окружение наночастиц, влияя на длину рассеянного света, что можно зарегистрировать с помощью внешних датчиков, сквозь кожу.

Модифицированные наночастицы помещаются в биосовместимый гидрогель — пористый, заполненный жидкостью полимер, который не вызывает иммунного ответа. После имплантации под кожу в гидрогель прорастают тончайшие капилляры, которые и приносят целевое вещество к наночастицам. В экспериментах с безволосыми лабораторными крысами было показано, что датчик позволяет регистрировать присутствие разных доз канамицина в крови и стабильно работает на протяжении как минимум нескольких месяцев.