Японские учёные разработали необычный биосенсор, который буквально встраивается в организм. Исследователи научились превращать участок кожи в «живой дисплей», способный светиться при возникновении воспалительных процессов. Разработка позволяет в реальном времени отслеживать биомаркеры в крови без анализов, электроники и внешних датчиков.
В основе технологии — генетически модифицированные клетки кожи. Учёные использовали стволовые кератиноциты и встроили в их ДНК синтетическую схему, связанную с сигнальным путём NF-kB. При появлении в организме молекулы воспаления TNF-α этот механизм активируется и запускает выработку зелёного флуоресцентного белка EGFP. Из таких клеток в лаборатории вырастили полноценную многослойную 3D-кожу.
Готовый кожный трансплантат пересадили на спины лабораторных мышей. Он успешно прижился, сформировал кровеносные сосуды и начал получать питание напрямую из кровотока. При введении провокаторов воспаления — TNF-α или бактериальных токсинов LPS — участок кожи начинал светиться, причём интенсивность свечения напрямую зависела от силы иммунного ответа. После снижения воспаления сигнал постепенно исчезал.
Отдельно исследователи отметили долговечность решения. Благодаря использованию стволовых клеток кожа постоянно обновлялась, а сенсор сохранял работоспособность более 200 дней без деградации сигнала. По словам авторов работы, в перспективе подобные «живые» сенсоры могут использоваться для раннего выявления хронических воспалений и других скрытых процессов напрямую внутри организма.