Авторские материалы Медлаборатория – в вашем телефоне

Медицинская лаборатория – в телефоне: это стало возможным благодаря открытию наших ученых. Они взяли биосенсор, который уже сейчас работает в приборе для моментального измерения сахара в крови, и предложили изменить его конструкцию. Стоит лишь поменять две детали местами – и точность работы датчика возрастет многократно. Но самое главное – он станет компактным. Его легко можно будет встроить в смартфон или часы. Тогда про походы к терапевту за направлением на анализы можно забыть. В ноу-хау разбирался корреспондент «Вестей ФМ» Андрей Хохлов.

Низкая чувствительность и высокая цена – две проблемы, которые испытывают ныне существующие биосенсоры. Пожалуй, единственное, где они сейчас используются в быту – это прибор для моментального измерения сахара в крови. Дальше дело не идет.

Сдвинуть технологию с мертвой точки решили в Московском физико-техническом институте. Изобретать сенсор заново ученые не стали. Они изучили строение датчика и заметили: чтобы сенсор работал точнее, нужно поменять две детали местами.

Классический биосенсор состоит из резонатора, который имеет форму кольца, волновода и нанолазера. Обычно все части лежат на одной плоскости друг за другом. Так проще собирать сенсор на заводе. Ученые же МФТИ предложили создать еще один ярус и поместить резонатор над волноводом, продолжает директор Центра фотоники и двумерных материалов Валентин Волков.

ВОЛКОВ: И это позволило «колечко» передвинуть ближе к рабочей поверхности, к рабочему интерфейсу, и сильнее связать с волноводом. Все это вместе дает возможность увеличить чувствительность такого устройства.

Принцип работы биосенсора в этом случае не меняется. Он будет также при помощи электромагнитного излучения и резонанса расщеплять биоматериал на молекулы и вычислять, к примеру, сколько частиц глюкозы в капле крови. Только точность таких измерений станет намного выше, добавляет ученый.

При этом датчик станет намного компактнее, чем его нынешние аналоги. К примеру, биосенсоры довольно активно применяют сейчас в США для определения беременности. Но такой прибор в квартире не установишь. Он довольно массивен. Обычно их ставят в лабораториях. Здесь же речь идет о микросхеме, рассмотреть которую можно разве что в микроскоп. Несколько таких легко уместятся в телефоне или наручных часах, рассказывает Валентин Волков.

ВОЛКОВ: «Колечко» очень маленькое: его размер – десятки микрон. Как нам это видится – таких «колечек» будет не одно, их будет много встроено. Представьте, что на обратной стороне вашего мобильного телефона будет такое окошко, и там будет много таких «колечек», и каждое будет отвечать за какие-то конкретные вещи: одно «колечко» будет оценивать уровень сахара в крови, другое будет отслеживать разные опасные вирусы или реагировать на признаки серьезных заболеваний, либо уровень стресса могут оценивать. То есть это такая персональная лаборатория.

Для анализа достаточно будет поместить в это окошко частичку биоматериала – это может быть слюна, капля пота, та же кровь или слеза. И через несколько секунд на экране вашего гаджета появится точный результат.

При этом производство такой конструкции обойдется намного дешевле. По оценкам специалистов, для создания прототипа в лаборатории потребуется 3 года, а после производство можно сразу ставить на конвейер.