Возможности современной медицинской техники по непрерывному отслеживанию концентрации различных веществ и метаболитов в крови во многом ограничены конструкцией существующих сенсоров. Австралийские учёные сделали важный шаг вперёд в этой области, разработав сенсор, способный быстро и точно фиксировать молекулярные изменения в крови в режиме реального времени.
Такое устройство потенциально позволяет непрерывно контролировать концентрацию лекарственных препаратов и различных биомаркеров, делая персонализированную медицину действительно персонализированной.
В основе разработки лежит использование любрицина — белково-углеводной молекулы, которая в организме выполняет роль естественной смазки суставов. В сенсоре любрицин используется как защитная мембрана, к которой практически не прилипают белковые загрязнения. Одновременно эта структура усиливает передачу сигнала на ДНК-сенсор под воздействием лазерного излучения.
Для усиления сигнала исследователи применили метод поверхностно-усиленного рамановского рассеяния (SERS). В экспериментах технология позволила обнаруживать антибиотик ванкомицин непосредственно в необработанной крови. Чувствительность сенсора сохранялась более 10 часов, а сам прибор оказался примерно в 100 миллионов раз чувствительнее ряда существующих аналогов.
Авторы отмечают, что новый сенсор значительно расширяет возможности обнаружения веществ в низких концентрациях, включая гормоны, токсины и другие биомаркеры. В перспективе это может помочь в более ранней диагностике заболеваний, точном мониторинге реакции организма на лечение и индивидуальном подборе терапии.