Когда-нибудь по нескольким слезам можно будет судить о неврологическом здоровье человека. Исследователи, опубликовавшие статью в ACS Omega, разработали недорогой электрохимический датчик для определения дофамина — нейромедиатора, участвующего в процессах движения, обучения, мотивации и эмоциональной регуляции. Они протестировали устройство на искусственной слёзной жидкости человека, и оно точно определило диапазон концентраций дофамина. Эта технология может способствовать разработке инструментов для мониторинга болезни Паркинсона и других состояний, связанных с аномальным уровнем дофамина.
Ранняя диагностика как главная цель
«Создавая этот датчик, мы стремились обеспечить сверхраннее выявление неврологических расстройств, чтобы иметь возможность проводить клинические вмешательства до появления основных симптомов», — говорит автор исследования Нефтали Ленен Вильярреал Карреньо.
Изменения уровня дофамина — как повышение, так и понижение — связаны с неврологическими и психическими расстройствами. Например, при болезни Паркинсона концентрация дофамина снижается. Существующие методы мониторинга, такие как анализ крови, мочи или имплантируемых устройств, требуют времени или инвазивных процедур. В качестве альтернативы слёзы могут стать источником информации о состоянии здоровья, поскольку их можно собрать быстро и безболезненно.
Как устроен датчик
Чтобы создать датчик, исследователи с помощью лазера превратили часть тонкой пластиковой плёнки в электропроводящий графен. Устройство размером с почтовую марку генерирует электрический сигнал, когда дофамин вступает в реакцию с графеном. В ходе лабораторных испытаний исследователи добавляли дофамин в искусственную человеческую слёзу и измеряли эффективность датчика. Прибор точно определял уровень дофамина, в том числе в концентрациях, аналогичных тем, которые ранее были обнаружены в слезах людей с болезнью Паркинсона, и сохранял эффективность даже в присутствии других соединений, обычно содержащихся в слезах.
Перспективы применения технологии
«Наш датчик может определять уровень дофамина, который значительно ниже или в три раза выше нормы, — говорит соавтор исследования Лукас Мингини Гонсалвеш. — Эта возможность позволяет выявить первоначальное снижение уровня дофамина у человека на ранней стадии, что крайне важно для упреждающего терапевтического вмешательства».
По словам учёных, их открытие закладывает основу для будущих исследований с использованием образцов слёзной жидкости человека и помогает разработать портативные устройства для мониторинга неврологических биомаркеров с помощью слёзной жидкости. Это большой шаг вперёд на пути к доступной и комфортной диагностике заболеваний нервной системы.
Источник: scientificrussia.ru
