Кровь содержит множество биомаркеров заболеваний. Однако даже взрослые пациенты подчас испытывают беспокойство, когда в им вену вводят иглу.

Для решения этих проблем исследователи из ACS Sensors разработали кожный пластырь, содержащий крошечные иглы, которые безболезненно собирают интерстициальную жидкость для диагностического тестирования прямо на месте.

Интерстициальная жидкость (ISF) представляет собой бесцветную жидкость, заполняющую пространство между клетками в организме. Она содержит некоторые из биомаркеров, присутствующих в крови, а также некоторые уникальные маркеры. При этом в ISF нет клеток и свертывающих агентов, усложняющих анализ крови.

Как уже было сказано, новые микроигольные пластыри способны легко и безболезненно собирать ISF с кожи. Заодно исследователи упростили процедуру лабораторного анализа. Многоэтапный процесс извлечения биомаркеров, центрифугирования, загрузки образцов и т. д. больше не нужен: ISF можно анализировать с помощью комбинационного рассеяния с поверхностным усилением (SERS) — методики, позволяющей обнаруживать и количественно определять молекулы, основываясь на том, как наноматериалы рассеивают свет.

Пластыри имеют девять микроигл, каждая диаметром с человеческий волос и длиной менее 1 миллиметра. Устройство также содержит полоску плазмонной бумаги с золотыми наностержнями, покрытыми отрицательно заряженным полимером, который должен притягивать молекулы, подлежащие анализу.

В тестовой модели исследователи вводили положительно заряженный краситель в кровоток крыс, а затем наносили патч с микроиглами на кожу животных. Краситель поступал в ISF грызунов и оттуда притягивался в устройство. Связанный на поверхности патча краситель был обнаружен и количественно определен путем получения спектров SERS.

Это исследование подтвердило, что микроигольный пластырь из плазмонной бумаги обладает потенциалом, позволяющим измерять молекулы в ISF на месте. Технология пригодится как для научных исследований, так и для обычной медицинской диагностики.