НОВОСТИ СЕГОДНЯ
Носимые устройства вроде умных часов давно позволяют отслеживать пульс и другие параметры на поверхности кожи. Теперь японские ученые сделали шаг дальше — они разработали био-гибридный подход, который работает внутри организма. Речь идет о генетически модифицированном кожном трансплантате, способном визуально сигнализировать о внутренних биологических процессах. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).
В отличие от стандартных методов мониторинга биомаркеров, которые требуют анализа крови или временно работающих внешних датчиков, новая технология интегрирована в сам организм. Основой системы стали эпидермальные стволовые клетки — именно они в течение всей жизни отвечают за обновление кожи. Ученые генетически модифицировали эти клетки так, чтобы они реагировали на активацию сигнального пути NF-κB, связанного с воспалением, и начинали вырабатывать зеленый флуоресцентный белок.
"Традиционные методы либо инвазивны, либо дают лишь разрозненные данные, — пояснил профессор Хироюки Фудзита, заслуженный профессор Городского университета Токио и почетный профессор Токийского университета. — Мы хотели создать биологически интегрированную систему, которая позволит непрерывно наблюдать за состоянием организма и интуитивно интерпретировать сигналы, даже в домашних условиях".
В экспериментах на мышах трансплантированная кожа успешно приживалась и становилась функциональной частью тканей. При искусственно вызванном воспалении участок начинал светиться зеленым, буквально переводя молекулярные сигналы изнутри тела во внешний визуальный индикатор. Поскольку сенсор состоит из живых стволовых клеток, он поддерживается естественным обновлением кожи.
"В отличие от электронных устройств, которым нужны батареи и регулярная замена, эта система обслуживается самим организмом, — отметил профессор Седзи Такэути из Токийского университета. — В наших экспериментах сенсор сохранял работоспособность более 200 дней за счет постоянной регенерации эпидермиса".
Меняя молекулярные "мишени", ученые в перспективе смогут создавать кожные сенсоры для отслеживания других физиологических или метаболических процессов. Такие решения могут найти применение не только в медицине человека, но и в ветеринарии и биомедицинских исследованиях, где визуальная индикация состояния здоровья особенно важна.
Похожие новости: