Znajdź zawartość

Takie rozwiązanie to marzenie wielu lekarzy i laborantów: mikroigły, w których pustym wnętrzu znajdują się różne elektrochemiczne czujniki. W ten sposób można na bieżąco monitorować przez dłuższy czas chemię całego organizmu, w tym poziom cukru. Wewnątrz mikroigieł umieściliśmy kanaliki z szeregiem elektrochemicznych czujników, które można wykorzystać do wykrywania specyficznych cząsteczek albo wartości pH - wyjaśnia dr Roger Narayan z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej. Stosowane obecnie technologie bazują na pobieraniu próbek i badaniu ich. Tutaj badanie ma charakter ciągły, pozwalając np. na monitorowanie poziomu cukru we krwi diabetyka. Jak opowiada Narayan, w mikroigłach przynamniej jeden z wymiarów nie przekracza 1 milimetra. Pomysł jest taki, by dostosowane do indywidualnych potrzeb macierze czujników mikroigłowych wmontowywać w urządzenia przenośne, np. zegarki, znajdując dzięki temu odpowiedź na specyficzne pytania medyczne lub badawcze. Warto też zaznaczyć, że mikroigły są bezbolesne. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej, Sandia National Laboratories i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zbudowali na próbę mikroigłę z umieszczonymi wewnątrz czujnikami do pomiaru pH, glukozy i kwasu mlekowego (zastosowano detekcję amperometryczną). Z tym ostatnim wiążą sportowe nadzieje, wspominając, że za jego pomocą dałoby się określić stężenie metabolitu w mięśniach nie przed lub po wysiłku, ale w jego trakcie. Kiedy w ramach eksperymentu akademicy zmodyfikowali materiał za pomocą komórkoopornej powłoki (Lipidure), zahamowano przyleganie makrofagów. W ciągu 48 godzin nie doszło do rozwarstwienia powłoki.

Wykorzystując kleistą substancję, za pomocą której morskie małże przytwierdzają się do skał, oraz zmodyfikowaną drukarkę atramentową, można przyspieszyć proces gojenia się ran pooperacyjnych i zapobiec powstawaniu blizn. Nowa metoda miałaby zastąpić tradycyjne szwy. Badacze z Uniwersytetu Stanowego Północnej Karoliny uważają, że gwarantuje ona większą precyzję, dlatego może się przydać choćby podczas operacji okulistycznych. Stosowanie szwów powoduje niekiedy dyskomfort, poza tym grozi zakażeniem i stanem zapalnym. Syntetyczne kleje tkankowe, np. cyjanoakrylowe, stosuje się od kilkudziesięciu lat, ale coraz częściej zwraca się uwagę na ich ewentualną toksyczność i wpływ na środowisko. Ponieważ nie są biodegradowalne i nie rozkładają się w organizmie, one także wywołują czasami stan zapalny i uszkadzają tkankę. Klej wytwarzany przez małże morskie mógłby z powodzeniem zastąpić syntetyczne kleje tkankowe. Nie jest toksyczny i ulega biodegradacji – uważa dr Roger Narayan. Co więcej, roztworem białek z wydzieliny małży dałoby się zastąpić tusz w piezoelektrycznych drukarkach atramentowych, a to doskonały sposób uzyskiwania spoiw na zamówienie (o określonych wymiarach i kształtach). To ulepszona metoda spajania tkanek, gdyż technologia atramentowa daje większą kontrolę nad rozmieszczeniem kleju. Pozwala upewnić się, że tkanki są ze sobą połączone dokładnie we właściwym punkcie [...] – podkreśla Narayan. Zastrzeżenia związane z toksycznością obejmują rozpuszczalniki, monomery i dodatki stosowane w syntetycznych klejach tkankowych. Klej małży nie zawiera formaldehydu i doskonale przywiera do różnych powierzchni, w tym szkła, metali, tlenków metali oraz polimerów. Podczas eksperymentów przepływ roztworu białek kleju małży przez dysze był kontrolowany za pomocą MEMS-ów. Próbki poddano spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (ang. Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR), zbadano je też pod mikroskopem sił atomowych. Wszystko to miało pomóc w określeniu ich właściwości chemicznych i budowy. Narayan współpracował z profesorem Jonem Wilkerem z Wydziału Chemii Purdue University.