Микроиглы – это крошечные иглы длиной менее 1 мм, которые настолько короткие, что, попадая в кожу, не контактируют с нейронами, а это означает, что они не вызывают боли. Они не прокалывают кожу до крови, но могут собирать подкожную жидкость, которая содержит большинство важных биомаркеров.
Инженеры в разных странах мира уже разработали несколько типов микроигл, но до сих пор создание практичного устройства, которое быстро анализирует жидкость и выдает результат, казалось труднодостижимым.
Японские ученые преодолели эту проблему, разработав способ сочетания пористых микроигл с бумажными сенсорами.[1] В результате у них получился недорогой, безболезненный, простой в использовании и очень практичный одноразовый тест для диагностики преддиабета или контроля уровня сахара при сахарном диабете.
Для производства такого диагностического устройства сначала изготавливаются микроиглы. Для этого расплавленная смесь биоразлагаемого полимера и соли наливается в конусообразные полости микроплиты. Затем форма переворачивается и нижняя часть микроигл помещается на лист бумаги и прижимается под давлением. Это заставляет смесь проникнуть в поры бумаги и закрепить микроиглы. После извлечения из формы иглы охлаждаются в специальном растворе, который вытягивает из них всю соль, оставляя после себя тысячи отверстий или пор, через которые сможет течь подкожная жидкость. Наконец при помощи двустороннего скотча к бумажной основе набора микроигл крепится бумажный датчик глюкозы.
Ученые тестировали пластырь на агарозном геле, в котором была растворена глюкоза. Жидкость из геля перетекала через пористые микроиглы в бумажную подложку, а оттуда попадала на сенсорный слой. Концентрация глюкозы точно регистрировалась по изменению цвета бумажного датчика.
Большим преимуществом новой технологии является то, что ее использование не требует каких-либо медицинских знаний или специального обучения. К тому же микроиглы биорастворяемы и биосовместимы, то есть они не вызовут никаких проблем даже, если останутся в коже после удаления повязки.
Сейчас японские ученые переходят к тестированию нового диагностического пластыря на людях. Со временем они также планируют использовать его для мониторинга различных биомаркеров, заменяя датчик глюкозы на другие бумажные датчики.
Читайте также: Эра лечебных пластырей
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Hakjae Lee, Gwenaël Bonfante, Yui Sasaki, Nobuyuki Takama, Tsuyoshi Minami, Beomjoon Kim. Porous microneedles on a paper for screening test of prediabetes. MEDICAL DEVICES & SENSORS, 2020; 3 (4) DOI: 10.1002/mds3.10109
