Анафилаксия — это серьезная аллергическая реакция, которая может привести к летальному исходу, если ее не остановить. Именно здесь на помощь приходит экспериментальный новый кожный пластырь, способный предупредить о начале анафилаксии, когда еще есть достаточно времени, чтобы предотвратить ее.
Анафилаксия обычно проявляется в виде сильного отека и сужения дыхательных путей и, как правило, возникает в течение двух часов после контакта с определенными белками, содержащимися в таких продуктах, как яйца, орехи, молоко и морепродукты. Сами по себе эти продукты легко избежать, но иногда они могут неосознанно присутствовать в качестве ингредиентов в готовых блюдах.
И хотя для большинства людей эти белки не вызывают проблем, у людей, страдающих аллергией, они провоцируют выработку антител, известных как иммуноглобулин Е (IgE). Эти антитела, в свою очередь, способствуют высвобождению гистамина, триптазы и других биомолекул, что приводит к тяжелой аллергической реакции.
Повышенный уровень IgE в крови можно обнаружить с помощью анализов крови вскоре после контакта с аллергеном, что позволяет заблаговременно предупредить о возможности анафилактического шока, если не будут приняты профилактические меры. Проблема в том, что это болезненная и инвазивная процедура взятия крови.
Новый пластырь AllergE, с другой стороны, будет безболезненно и непрерывно измерять уровень IgE через кожу в течение периодов повышенного риска, например, во время и после еды.
В настоящее время это устройство разрабатывается учеными из Саудовского университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST). На его нижней стороне расположен массив крошечных пористых полых микроигл. Каждая из них имеет длину менее миллиметра и приблизительно соответствует ширине человеческого волоса.
Когда пластырь прижимается к коже пользователя, полимерные иглы прокалывают только самый верхний слой кожи, не достигая нижележащих нервных окончаний. Однако они достигают интерстициальной жидкости между клетками кожи. Уровень IgE в этой жидкости соответствует уровню IgE в крови.
По мере того, как антитела IgE переносятся жидкостью в микроиглы, они сталкиваются с содержащимися в них нитями ДНК, известными как аптамеры. При контакте с антителами эти аптамеры скручиваются, принимая новые формы, и при этом генерируют электрохимический сигнал.
Электрод и другая электроника, интегрированные в пластырь, преобразуют этот сигнал в количественное измерение уровня IgE. В проведенных до сих пор тестах на искусственной и иссеченной человеческой коже устройство смогло обнаружить концентрацию IgE всего в 30 пикограммов на миллилитр, что, как сообщается, «в сотни раз чувствительнее», чем большинство существующих методов.
Предполагается, что после дальнейшего развития технологии пластырь сможет беспроводным способом передавать показания в приложение на смартфоне пользователя.
Недавно в журнале ACS Materials Letters была опубликована статья, посвященная исследованию, проведенному под руководством доцента Даны Альсулейман и профессора Халеда Саламы.
