Как новая технология покрытия может решить проблему биозагрязнения имплантируемых биосенсоров?

Имплантируемые биосенсоры представляют собой перспективное направление в медицине, однако их эффективность существенно ограничена явлением биозагрязнения. Этот процесс характеризуется накоплением бактерий, клеток и молекул на поверхности сенсора, что блокирует его функциональность. Кроме того, имплантаты могут вызывать нежелательные воспалительные иммунные реакции и образование фиброзной ткани, что еще больше снижает их полезность.
Как новая технология покрытия может решить проблему биозагрязнения имплантируемых биосенсоров?
Изображение носит иллюстративный характер

Исследователи из Института Висса при Гарвардском университете разработали инновационное покрытие, способное значительно увеличить срок службы биосенсоров. Новая технология сохраняет электрическую сигнальную активность устройств, одновременно предотвращая биозагрязнение. Это открытие потенциально позволит проводить непрерывные измерения в течение нескольких недель, что представляет собой существенный прорыв в данной области.

Уникальность разработанного покрытия заключается в его составе — оно представляет собой сшитую решетку из бычьего сывороточного альбумина (BSA) и функционализированного графена. Графеновый компонент обеспечивает эффективную электрическую сигнализацию, в то время как решетка BSA препятствует неспецифическому связыванию загрязняющих веществ. Кроме того, покрытие позволяет стабильно включать антитела для обнаружения аналитов и антибиотические препараты.

Результаты исследований показали впечатляющую эффективность нового покрытия. Оно успешно подавляло рост Pseudomonas aeruginosa — бактерии, ответственной за образование устойчивых к антибиотикам биопленок. Также было продемонстрировано предотвращение адгезии первичных человеческих фибробластов и нежелательной активации иммунных клеток. Сенсоры с новым покрытием сохраняли свои возможности обнаружения в течение как минимум трех недель и успешно детектировали два воспалительных белка в человеческой плазме в непрерывном режиме.

Исследование проводилось под руководством основателя и директора Института Висса, доктора медицинских наук Дональда Ингбера. Первым автором работы стала София Уэрхэм-Матиасен, доктор философии. В команду также входили Паван Джолли, бывший старший научный сотрудник Института Висса, Хенрик Бенгтссон из Novo Nordisk, Томас Бьярншольт из Центра биопленок Костертона Университета Копенгагена, а также другие исследователи: Нандхини Радха Шанмугам, Бадринатх Джаганнатх, Пранав Прабхала, Юньхао Чжай, Аликан Озкан, Араш Назирипур и Рохини Сингх. Коммерциализацией связанной технологии занимается стартап StataDX, созданный при поддержке Института Висса.

Практическая ценность разработки заключается в том, что покрытие может быть изготовлено из недорогих компонентов с использованием простого масштабируемого процесса для производства в больших количествах. Технология запатентована Институтом Висса, который в настоящее время ищет партнеров для практического применения разработки.

Потенциальные области применения новой технологии включают долгосрочный мониторинг пациентов с хроническими или аутоиммунными заболеваниями, оценку реакции пациентов на терапию или в клинических испытаниях, а также измерение физиологических и патологических сигналов в различных органах. Результаты исследования опубликованы в журнале Biosensors.

Данная разработка представляет собой значительный шаг вперед в области имплантируемых биосенсоров, открывая новые возможности для длительного мониторинга состояния пациентов и более эффективного лечения различных заболеваний.


Новое на сайте

19208Как новые поколения троянов удаленного доступа захватывают системы ради кибершпионажа и... 19207Почему мировые киберпреступники захватили рекламные сети, и как Meta вместе с властями... 19206Как фальшивый пакет StripeApi.Net в NuGet Gallery незаметно похищал финансовые API-токены... 19205Зачем неизвестная группировка UAT-10027 внедряет бэкдор Dohdoor в системы образования и... 19204Ритуальный предсвадебный плач как форма протеста в традиционном Китае 19203Невидимая угроза в оперативной памяти: масштабная атака северокорейских хакеров на... 19202Как уязвимость нулевого дня в Cisco SD-WAN позволяет хакерам незаметно захватывать... 19201Как Google разрушил глобальную шпионскую сеть UNC2814, охватившую правительства 70 стран... 19200Как простое открытие репозитория в Claude Code позволяет хакерам получить полный контроль... 19199Зачем киберсиндикат SLH платит женщинам до 1000 долларов за один телефонный звонок в... 19198Устранение слепых зон SOC: переход к доказательной сортировке угроз для защиты бизнеса 19197Скрытые бэкдоры в цепочках поставок по: атаки через вредоносные пакеты NuGet и npm 19196Как абсолютная самоотдача, отказ от эго и физиологическое переосмысление тревоги помогают... 19195Отказ от стратегии гладиаторов как главный драйвер экспоненциального роста корпораций 19194Цена ручного управления: почему отказ от автоматизации данных разрушает национальную...
Ссылка