Ssylka

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

15790Сколько лет древним деревянным копьям из Шёнингена: новый взгляд на находку? 15789Языковая революция: шимпанзе используют сложные языковые конструкции подобно людям 15788Зеленые защитники земли: удивительный мир растений 15787Северокорейские хакеры совершенствуют вредоносное по OtterCookie для кражи криптовалютных... 15786FDA расширяет палитру натуральных пищевых красителей 15785Как физика помогает стать мастером снукера? 15784Женщины-воительницы викингов: новые открытия меняют представления о роли женщин в обществе 15783Почему мы знаем так мало о дне океанов? 15782Как шимпанзе используют ритм в общении? 15781Как шимпанзе становятся барабанщиками: что раскрывает их чувство ритма о нашей эволюции? 15780Почему отменили гастроли вампирской пьесы Джека торна по Великобритании? 15779Может ли ИИ предсказать вашу биологическую возраст по селфи? 15778Набор инструментов Craftsman VERSASTACK со скидкой 50%: идеальное предложение перед днем... 15777Столкновение на дороге: спектакль "точка кипения" о ярости и социальном...