Носимо устройство, което предупреждава хората с хранителни алергии преди началото на реакцията, може да намали случаите на животозастрашаващата анафилаксия и да направи управлението на алергиите по-лесно. Пластирът AllergE е биосензор, базиран на микроигли, разработен от изследователи в корейския институт KAUST, който безболезнено открива имуноглобулин Е (IgE) – антитялото, което предизвиква алергични реакции, и сигнализира да се предприемат мерки.
Хранителните алергии са нарастващ проблем за общественото здраве. Конвенционалните тестове за алергия разчитат на кожни убождания и вземане на кръв. Те са инвазивни, отнемат време и носят риск от провокиране на допълнителни алергични реакции. За разлика от тях пластирът AllergE е безболезнен и бърз. Той разчита на набор от малки, порести игли – всяка с дължина по-малка от милиметър и дебелина около човешки косъм.
Как умната лепенка усеща алергиите
Вътре във всяка микроигла има ДНК нишки, известни като аптамери. Те действат като молекулярни „стражи“. Когато срещнат IgE антитела, те се усукват в нови форми, които генерират електрохимичен сигнал. После гъвкав електрод и малък четец преобразуват сигнала в измерими данни – настройка, която, според изследователите, евентуално би могла да се синхронизира със смартфон за дистанционно наблюдение у дома.
Резултатът е непрекъснато отчитане на антителата, свързани с алергията, в реално време. „Тази интелигентна лепенка би могла един ден да помогне за предотвратяване на анафилаксия и да позволи безопасно, ранно откриване на алергична реакция у дома“, казва Дана Алсулайман, водещ автор на изследването. Изследователите се надяват, че ранното, неинвазивно откриване би могло да помогне на семействата да следят рисковете от алергия, особено при деца, преди да се стигне до животозастрашаваща ситуация.
Чувствителност, специфичност и лабораторни тестове
В лабораторни тестове върху изкуствени заместители на кожата и върху експлантирана кожа от човешки донор, устройството е открило концентрации на IgE до 30 пикограма на милилитър – стотици пъти по-чувствителни от повечето съвременни анализи. То би могло също така да разграничи IgE от структурно подобни антитела, които доминират имунната защита на организма, но не играят роля в медиирането на алергичните реакции.
Микроиглите се произвеждат с помощта на двуфотонна полимеризация – техника на 3D литография с висока резолюция, която позволява прецизен контрол върху тяхната геометрия и здравина. Това ниво на структурна прецизност гарантира, че иглите достигат точно под повърхността, за да съберат малките количества течност, необходими за анализ, достатъчно дълбоко, за да „надушват“ антителата, но достатъчно плитко, за да останат безболезнени и незабележими, без да се чупят или губят функционалност при многократна употреба.
Към по-голямо семейство носими устройства
Въпреки че лепенката е все още в ранен етап, екипът на KAUST виждат пластира AllergE като част от по-голямо семейство от носими диагностични устройства, способни да проследяват имунни молекули, хормони и други биомаркери, свързани с възпаление и заболяване.
