Життя підтримується складною взаємодією біохімічних сполук, відомих як метаболіти. Вони керують виробництвом енергії, регуляцією клітинної активності та підтриманням балансу в організмі. Моніторинг цих молекул дозволяє дізнатися про стан здоров’я, провести ранню діагностику захворювань та підібрати ефективне лікування. Проте сучасні методи їхнього аналізу є ресурсомісткими й обмеженими, оскільки пропонують лише фрагментарні дані.
Нещодавнє дослідження, проведене міждисциплінарною командою Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA), пропонує революційне рішення. Використовуючи природні біохімічні процеси, вчені розробили унікальну сенсорну технологію, здатну безперервно вимірювати широкий спектр метаболітів.
Технологія TMR
Створені вченими датчики побудовані на основі одностінних вуглецевих нанотрубок, які діють як мікролабораторії. Вони використовують ферменти й кофактори, що каталізують ланцюг біохімічних реакцій. Це дозволяє або безпосередньо виявляти метаболіт, або спочатку перетворювати його в придатну для аналізу форму. Реакції обміну електронами генерують електричний сигнал, який визначає концентрацію речовин у рідинах організму, таких як піт, слина чи міжклітинна рідина.
Технологія отримала назву TMR – тандемні датчики на основі метаболічних реакцій. Вони здатні виконувати послідовні та паралельні реакції, що дозволяє моніторити сотні метаболітів.
Їх мона використовувати в медицині та персоналізованій діагностиці для раннього виявлення захворювань, мониторингу ефективності терапії, створенні ліків, оптимізації тренувань тощо.