NatCom: Создан кожный трансплантат, светящийся при воспалении

Фото из открытых источников

Пульс и прочие параметры здоровья помогают отслеживать разные носимые устройства типа умных часов. Японскими учеными сделан шаг вперёд: разработан био-гибридный подход, работающий внутри организма. Это генетически модифицированный кожный трансплантат, способный визуально оповещать о внутренних биологических процессах. Работа обнародована в журнале NatCom.

Стандартные методы мониторинга биомаркеров требуют анализа крови или ношения внешних датчиков, а новую технологию интегрировали в сам организм. Ключевым элементом системы стали эпидермальные стволовые клетки, которые на протяжении всей жизни контролируют обновление кожи.

Эксперты подвергли эти клетки генетической модификации с тем, чтобы они реагировали на активацию сигнального пути NF-κB, что связан с воспалением, и вырабатывали зеленый флуоресцентный белок. Получилась биологически интегрированная система, позволяющая непрерывно отслеживать состояние организма и интерпретировать сигналы, даже в домашних условиях.

В опытах на грызунах трансплантированная кожа хорошо приживалась, становясь функциональным элементом тканей. Когда учёные искусственно вызывали воспаление, участок в ответ на эти молекулярные сигналы начинал издавать зелёное свечение. Сенсор сформирован из живых стволовых клеток, поэтому он поддерживается через естественное обновление кожи.

Электронным устройствам нужны батареи и регулярная замена, а эту систему обслуживает сам организм, отмечают авторы проекта, сотрудники Токийского университета. В первых экспериментах сенсор сохранял работоспособность более 200 дней. Его поддерживала постоянная регенерация эпидермиса.

Подобные решения будут востребованы не только в медицине человека, но и в ветеринарии и биомедицинских исследованиях.