Создан сенсор, выявляющий травмы мозга на ранних стадиях

МОСКВА, 23 июня. /ТАСС/. Китайские физики разработали биосенсор на базе метаматериала, который способен улавливать сверхмалые концентрации двух ключевых биомаркеров, связанных с травматическими повреждениями мозга. Это позволит оперативно оценивать серьезность травм головы у спортсменов, говорится в статье, опубликованной в журнале Optical Materials Express.

"За последние годы было открыто сразу несколько биомаркеров травматических повреждений мозга, однако их обнаружение в пробах требует много времени и сложного лабораторного оборудования. Для решения этой проблемы мы создали биосенсоры на базе метаматериалов, которые вырабатывают четкие сигналы даже при наличии в пробах сверхмалых долей биомаркеров", - заявил профессор Пекинского технологического института Ли Гуанъюань, чьи слова приводит пресс-служба журнала.

Как объясняют ученые, ежегодно миллионы людей получают различные формы черепно-мозговых травм, начиная с легких сотрясений мозга и заканчивая тяжелыми внутричерепными кровоизлияниями. Их своевременное выявление позволяет защитить пациента от необратимых перемен в работе нервной системы, однако это далеко не всегда возможно на спортивных мероприятиях, в сельской местности или при землетрясениях.

Китайские физики сделали большой шаг к решению этой проблемы, создав метаповерхность - "двумерную" форму метаматериалов, которая состоят из множества мелких структурных элементов, сложным образом взаимодействующих с падающим на них светом. Ученые подобрали такую структуру метаповерхности, при которой ее оптические свойства резко меняются при взаимодействиях с молекулами двух белков - GFAP и S100B.

Оба этих пептида обычно не покидают нейронов, однако их цепочки попадают в кровь даже при относительно легких травмах мозга. Созданная учеными метаповерхность способна выявлять присутствие даже сверхмалых количеств и того, и другого белка, составляющих одну квадриллионную часть грамма на миллиметр жидкости. Это позволяет выявлять черепно-мозговые травмы на самых первых стадиях их развития.

"Этот биосенсор можно сделать полностью совместимым с оказанием помощи прямо на месте происшествия или в других "полевых" условиях. Врачи смогут оценивать состояние больных по одной капле крови, что позволит снизить нагрузку на системы компьютерной томографии и заранее выявлять пациентов из группы риска. Это особенно важно для выявления травм в отделениях неотложной помощи и на спортивных мероприятиях, где дорога каждая секунда", - подытожил профессор Ли Гуанъюань.