Технологии, использующие микроиглы, призваны избавить человека от боли, которая неизбежна при обычном прокалывании кожи, если необходимо провести анализ крови или ввести лекарство. Большинство из них находится на стадии разработки. Например, одним из ярких примеров служат пластыри с микроиглами для диабетиков. Они анализируют содержание сахара в поте человека и при необходимости безболезненно вводят лекарство. Правда, пока это лишь экспериментальная разработка.
Задачей нового устройства, разработанного учёными из Университета Британской Колумбии в Канаде (UBC) и Института Пауля Шеррера в Швейцарии (PSI), стал анализ содержания медицинских препаратов непосредственно в крови пациента, и тоже безболезненно.
Всё, что нужно сделать – прижать анализатор к коже человека. В нём используются микроиглы длиной менее половины миллиметра в длину. Они просто не способны проткнуть кожу насквозь, как стандартные иглы для подкожных инъекций. Вместо этого они проникают только под самые верхние защитные слои, оставляя эпидермис и дерму нетронутыми. Именно в этих слоях расположены многочисленные кровеносные сосуды, нервные окончания и активные иммунные клетки.
Цель этих микроигл – тканевая или интерстициальная жидкость, которая обменивается веществами с кровью через проницаемые стенки капилляров. Каждая игла забирает образец объёмом менее одной миллионной доли миллилитра. Анализируемая жидкость вступает в реакцию внутри иглы, изменяя цвет. Затем жидкость проходит через устройство, где происходит измерение интенсивности её окраски оптическим датчиком, из чего делается вывод о концентрации нужного препарата в крови пациента.
Ведущий автор нового исследования Сахан Ранамухаараччи (Sahan Ranamukhaarachchi) и его коллеги разработали своё первое устройство для определения антибиотика ванкомицина.
Обычно этот препарат вводят внутривенно для достижения лучшего эффекта. Ванкомицин чрезвычайно токсичен и отслеживание его содержания в крови пациента жизненно необходимо. Курс лечения предполагает забор анализа крови 3-4 раза в сутки. В такой ситуации микроиглы пришлись бы как нельзя кстати.
Авторы исследования, результаты которого опубликованы в журнале Scientific Reports, отмечают, что изх анализатор использует наименьшее количество биологического материала и предназначен для использования в медицинских целях.
"Сочетание ноу-хау UBC и PSI, которые объединили передовые технологии микроигл, микрофлюидики, оптики и биотехнологии, позволило нам создать устройство, которое может, как отбирать образец, так и анализировать его, и всё это в одном корпусе, — подводит итоги один из авторов работы Виктор Кадарсо (Victor Cadarso).
На данном этапе система успешно протестирована в лаборатории. Клинические исследования планируется провести в течение последующих двух лет.
