Ученые Национального института стандартов и технологий США (NIST) совершили прорыв в области неинвазивного контроля здоровья. Им удалось использовать магнитометр смартфона - компонент, отвечающий за работу цифрового компаса, - для измерения уровня глюкозы в организме.
Как это работает?
В ходе исследования ученые создали специальную капсулу, прикрепляемую к смартфону. Внутри капсулы находятся два тонких гидрогелевых листа с магнитными частицами. Гидрогели - это материалы с высоким содержанием воды, применяемые в различных областях медицины и робототехники.
Листы гидрогеля разработаны таким образом, чтобы расширяться или сжиматься в зависимости от присутствия глюкозы или кислотности (pH) в жидкости. Магнитометр телефона считывал изменения расстояния между магнитными частицами и листами, вызванные их реакцией на исследуемую среду.
В данном случае система позволяет рассчитывать уровень глюкозы в слюне и других биологических жидкостях пользователя.
Почему это важно?
Разработанная система способна измерять концентрацию глюкозы с высокой точностью, вплоть до нескольких миллионных долей моля. Такая чувствительность позволяет, помимо анализа крови, проводить безболезненные измерения уровня глюкозы в слюне, что значительно облегчит жизнь диабетиков.
Помимо глюкозы, устройство способно анализировать и другие показатели. Благодаря возможности измерения pH, оно может использоваться для диагностики заболеваний, связанных с изменением кислотности организма. Кроме того, система может с высокой точностью определять уровень гистамина, избавляя пациентов от необходимости сбора мочи и сложного лабораторного анализа.
Разработчики отмечают, что магнитометр смартфона может измерять pH с той же точностью, что и дорогие лабораторные приборы, но при значительно меньшей стоимости. Это открывает возможности для применения данной технологии не только в медицине, но и в пивоварении, выпечке и экологии.
На данный момент технология находится на стадии прототипа. Ученым предстоит решить задачи массового производства тестовых полосок из гидрогеля и обеспечения их стабильности при хранении.
Если технология выйдет на рынок, она избавит многих людей от необходимости делать анализы. Человеку достаточно будет купить в аптеке одноразовые тестовые полоски, а остальное сделает смартфон с соответствующим мобильным приложением.
Описанное исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
