Бразильские исследователи создали специальный электрохимический датчик на основе лазерно-индуцированного графена для исследования слез, а именно поиска и обнаружения дофамина.
Процесс производства включал нанесение электродов на полиимидную пленку методом прямого лазерного письма с использованием углекислотного лазера. После этого электроды подверглись модификации в водном растворе нитрата никеля, а также были покрыты серебряными чернилами для улучшения электрического контакта.
Полученные устройства погружались в слезную жидкость для проведения электрохимических измерений, что позволяло фиксировать отклики тока и обнаруживать дофамин. Миниатюрный сенсор, размер которого сопоставим с почтовой маркой, способен точно определять концентрацию дофамина в слезах.
Зачем же нужно измерять уровень дофамина в слезах?
Дофамин — это нейромедиатор, играющий ключевую роль в двигательной активности, обучении и мотивации. Его дефицит часто наблюдается при болезни Паркинсона, тогда как избыток характерен для шизофрении. Поэтому контроль уровня этого вещества критически важен при ряде заболеваний. Традиционные методы мониторинга дофамина инвазивны: они требуют анализа крови, мочи или установки имплантатов в мозг. Слезы же предлагают альтернативный, безболезненный источник медицинской информации, что и обусловило необходимость разработки доступного миниатюрного датчика.
Лабораторные эксперименты продемонстрировали высокую эффективность метода: сенсор способен улавливать дофамин как при крайне низких концентрациях (ниже нормы здорового человека), так и при очень высоких показателях. Устройство сохраняет точность даже в присутствии других соединений в слезной жидкости.
Ученые полагают, что технология прямого лазерного формирования структур является перспективным и экономически выгодным способом производства различных электрохимических сенсоров.