Новости химической науки > Временная татуировка для измерения метаболитического стресса

Медицинский сенсор, который прикрепляется к коже подобно временной татуировке, может оказаться незаменимым помощником для докторов, пытающихся найти проблемы с обменом веществ у пациента, а также для тренеров для оптимизации режима тренировок подопечных спортсменов.

Разработанный сенсор представляет собой тонкое и гибкое устройство, вырезанное в форме улыбающегося лица. Винчи Ханг (Vinci Hung) из Университета Торонто, участвовавший в создании нового сенсора, работая в группе Джозефа Вонга (Joseph Wang), пионера в биосенсорной технологии и ученого, известного своими инновациями в области наноинженерии, отмечает, что исследователи разработали такой дизайн электрохимического устройства, чтобы максимально замаскировать электроды.

Рисунок из Analyst, 2013,138, 123; DOI: 10.1039/C2AN36422K

Ханг также отмечает, что исследователи хотели продемонстрировать разнообразие дизайнов новых сенсоров, которые можно изготовить с помощью предложенной методики. Новый инкорпорированный во временную татуировку твердотельный ионоселективный электрод [ion-selective electrode (ISE)] получен с помощью обычной методики печати на коммерчески доступной переводной бумаги – именно такой, которая используется для временных татуировок с мордочками диснеевских персонажей или героев комиксов. В данном случае «глаза» улыбающегося лица работают как рабочий электрод и электрод сравнения, а «уши» – контакты, с помощью которых новое устройство может подключаться к измерительным приборам.

Сенсор, разработанный в группе Вонга, способен измерять изменения рН кожи, вызванные метаболитическим стрессом, обусловленным физическими нагрузками. Похожие на сенсор ионоселективные электроды уже используются в медицинских исследованиях и при спортивных тренировках.

Такие сенсоры могут оказаться полезными для диагностики ряда заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ, например – болезни Аддисона или просто сигнализировать об усталости спортсмена или его сильном обезвоживании в процессе тренировки. Такие устройства могут также оказаться полезными для косметической промышленности для мониторинга секреции кожи. Однако существующие сенсоры могут быть громоздкими или не могут закрепляться на мокрой от пота коже. Испытания показали, что новый сенсор на основе временных татуировок остается на месте во время испытаний даже тогда, когда испытуемые испытывали сильную физическую нагрузку и интенсивно потели.

Татуировки-сенсоры наносили на кожу примерно таким же образом, как и «переводные татуировки» – накладывали их на кожу, обрабатывали бумажным полотенцем, смоченным в теплой воде, и удаляли бумагу-основу. Для получения сенсоров исследователи использовали технику печати для последовательного нанесения на основу слоем серебра, волокнистого углерода и изолирующих чернил.

Исследователи предполагают, что используя различные материалы, они смогут модифицировать сенсоры для определения других компонентов пота – ионов калия, натрия или магния – все эти ионы могут представлять потенциальный интерес для медиков и косметологов.

Источник: Analyst, 2013,138, 123; DOI: 10.1039/C2AN36422K

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #бытовая химия, #электрохимия