Ученые разработали новый тип биосенсоров для контактных линз

«Эти биосенсоры, возможно, не вытеснят с рынка лаборатории по анализу крови, — цитирует издание Science Daily Грегори Хермана, ведущего автора исследования, который впервые открыл оксид индия, галия и цинка (IGZO) еще в 2009 году. — Но я думаю, что с их помощью мы можем проводить многие виды диагностики, используя информацию, которая содержится в слезах».

Вместе со своими коллегами из Университета штата Орегон ученый сначала разработал недорогой способ производства оксида индия, галия и цинка (полупроводникового материала для тонкопленочных транзисторов), а затем создал на его основе прозрачный биосенсор с глюкооксидазой — ферментом, который разрушает глюкозу. Когда глюкооксидаза окисляет глюкозу, pH-уровень в жидкости с ее содержанием меняется, в результате чего происходят изменения в силе электрического тока, который течет через транзистор. Таким образом бисенсор может определять уровень содержания сахара.

Обычно уровень содержания глюкозы в организме измеряется либо в ходе лабораторного анализа образца крови (или домашних глюкометров), либо при помощи биосенсоров, вживленных пациенту под кожу, которые также ориентируются на изменения в силе тока. Но такие биосенсоры не подходят для использования в контактных линзах, потому что содержание глюкозы в слезах гораздо меньше, чем в крови. Разработанный учеными сенсор на основе IGZO обладает большей чувствительностью.

По словам Хермана, в один такой сенсор размером в 1 квадратный миллиметр можно внедрить до 2 500 датчиков для измерения функций организма и ранней диагностики различных заболеваний, включая рак. Когда разработка будет полностью завершена, линзы с сенсорами IGZO смогут через Wi-Fi или Bluetooth передавать жизненно важные данные о состоянии организма на смартфон и другие подключенные устройства.

Ранее контактные линзы с биосенсорами из золотых наноструктур для измерения уровня сахара в крови разработали также американские ученые из Хьюстонского университета, а альтернативная разработка исследователей из Вуллонгонгского университета в Австралии позволяет определять содержание глюкозы в организме по слезам и поту.