Тату с биосенсорами помогут распознавать болезни на ранних стадиях
Динамические, или нанотехнологические татуировки способны менять цвет под воздействием различных факторов и могут использоваться не только для боди-арта, но и в медицинских целях. К примеру, они реагируют на изменение биохимии крови или повышенный радиационный фон. Ученые надеются, что такие татуировки помогут выявлять раковые образования на ранних стадиях.
Предлагаем перевод статьи доцента Колорадского университета в Боулдере Карсона Дж. Брунса (Carson J. Bruns).
Динамические, или нанотехнологические татуировки способны менять цвет под воздействием различных факторов и могут использоваться не только для боди-арта, но и в медицинских целях. К примеру, они реагируют на изменение биохимии крови или повышенный радиационный фон. Ученые надеются, что такие татуировки помогут выявлять раковые образования на ранних стадиях.
Предлагаем перевод статьи доцента Колорадского университета в Боулдере Карсона Дж. Брунса (Carson J. Bruns).
Анализ биохимии крови
В 2017 году исследователи сделали татуировку с молекулярными биосенсорами на коже свиньи. Датчики использовались для определения уровня натрия, глюкозы или pH в жидкостях кожи.
В 2019 году группа исследователей расширила исследование, включив в него распознающие протеин сенсоры и разработала смартфон для считывания татуировок. В этом году они также доказали, что уровень электролитов можно определять с помощью флуоресцентных датчиков.
Годом ранее была разработана татуировка из искусственных клеток кожи, которые темнеют, когда есть дисбаланс кальция, вызванный определенными видами рака. Разработку протестировали на живых мышах.
Реакция на УФ-излучение
В Колорадском университете в Боулдере активно изучают возможность использования динамических татуировок для определения уровня ультрафиолетового излучения. Предполагается, что это поможет в будущем снизить количество заболеваний немеланомным раком кожи (наиболее распространенное злокачественное новообразование в США, Австралии и Европе).
Ученые разработали невидимые чернила для татуировок, которые становятся синими только в ультрафиолетовом свете — это предупреждение, что кожа нуждается в защите. Чернила для тату содержат УФ-активированный краситель внутри пластиковой нанокапсулы диаметром менее микрона — или тысячной миллиметра — примерно того же размера, что и обычный пигмент для татуировки.
Серия из четырех панелей показывает татуировку с УФ-активацией, которая проявляется в виде звездочки, стирается, а затем снова проявляется в виде точечного рисунка
Нанокапсула необходима для того, чтобы изменяющие цвет частицы татуировки были достаточно большими. Если пигменты татуировки слишком малы, иммунная система быстро очищает от них кожу, и татуировка исчезает.
Нанокапсулы имплантируют с помощью тату-машинок так же, как и обычные чернила, но держатся они всего несколько месяцев, позже — начинают разрушаться под воздействием ультрафиолета и других естественных процессов и исчезать.
Лаборатория также работает над невидимыми татуировками, защищающими от ультрафиолета. Предполагается, что они будут поглощать ультрафиолетовый свет как стойкий солнцезащитный крем. Ведется и исследование татуировок-термометров, в которых используются термочувствительные чернила.
Контроль пульс и активность мозга
Революционные изменения переживают и электронные татуировки. Они способны улавливать электрофизиологические сигналы, такие как частота сердечных сокращений и активность мозга, контролировать уровень гидратации и глюкозы в потоотделении. Их также можно использовать для управления мобильными устройствами — к примеру, можно миксовать список воспроизведения музыки, лишь прикоснувшись к татуировке. Также электронные тату — удачное решение и для люминесцентного боди-арта.
Преимущество в том, что они могут использовать электронику, работающую от батареек. Недостаток — меньшая стойкость по сравнению с обычными татуировками. Комфортность имплантации также под вопросом — электронные устройства необходимо вживлять под кожу. Такой биохакинг требует инвазивной хирургии.
Татуировки, вводимые в кожу, более удобны для нанесения. Сейчас ученые работают над новыми методами имплантации без иглы, при которых микроскопические капли чернил будут самостоятельно проникать в кожу.
Потенциально опасны из-за наночернил
Меняющие цвет татуировки также откроют дверь и для нового вида динамичного боди-арта. С помощью электромагнитного сигнала можно будет «программировать» дизайн татуировки или включать и выключать его.
По мере работы над динамическими татуировками, необходимо изучать и высокотехнологичные чернила. На данный момент мало что известно и о безопасности более 100 различных пигментов, используемых в обычных чернилах для татуировок. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) пока не контролирует эту сферу, ссылаясь на другие приоритеты здравоохранения и отсутствие доказательной базы опасности пигментов. Таким образом, производители в США могут добавлять в чернила для тату все, что захотят, и продавать их без одобрения FDA.
Пока нет доказательств того, что татуировки вредные, а одно исследование даже показало, что черные татуировки защищают от рака кожи, вызванного ультрафиолетом. Тем не менее, многие чернила для татуировок содержат или разлагаются на вещества, которые считаются опасными.
Примерно в 2% случаев нанесение татуировок вызывает проблемы со здоровьем, включая инфекции, аллергию и гранулемы. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять долгосрочное влияние нано- и микроимплантатов на кожу в целом.
«Есть надежда, что первое лекарство от старости будет испытано на нашем поколении». Учёный, который собирается хакнуть старение, выступит 2 марта на конференции bulbacon
«Эти вопросы — не ловушка». Как на собеседовании говорить о себе уверенно и честно
Собеседование — это не экзамен, а возможность показать, что вы подходите компании. Один из самых частых и в то же время самых сложных вопросов — «Каковы ваши сильные и слабые стороны?». Мы перевели для вас статью из блога Coursera и адаптировали её, чтобы помочь подготовиться к этому моменту без волнения и штампов.
«70% врачей будут не нужны через 5-10 лет». Новый проект Мельничка — AI-врач
Медицинский стартап Doctorina вышел из stealth mode в стадию запуска продукта. Фаундеры — Юрий Мельничек, Дарья Царик, Александр Селецкий и Анна Плотницкая.
23 млн потенциальных клиентов. Создательница сервиса Hopeflow рассказывает, как делает терапию доступной
Мы не один год работаем в домене Digital and Mental Health и всегда сталкивались с проблемой: невозможно построить win-win между выгодным бизнесом и ценностью для клиента. Любой сервис, работающий с ментальным здоровьем, подтвердит — стоимость привлечения клиента непомерно дорогая.
Мы потратили на неудавшиеся стартапы несколько лет. Но в итоге нашли решение для мира mental health с новой моделью, выгодной и для экспертов в терапии, и для клиентов.
Релоцировались? Теперь вы можете комментировать без верификации аккаунта.