Человеческий пот содержит различные биомаркеры, такие как мочевая и аскорбиновая кислоты, глюкоза, лактат, ионы калия и натрия. Ученые из Сингапура разработали функциональный тонкопленочный лазер для контроля этих биомаркеров. Определение концентрации данных биохимических элементов может помочь обнаружить развитие различных болезней без традиционного забора крови.
Новое устройство представляет собой пластырь, который содержит микролазеры, изготовленные путем инкапсуляции жидкокристаллического лазера в гидрогель. На данный момент микролазеры направлены на улавливание только трех биомаркеров: лактата, мочевины и глюкозы. Для проведения анализа достаточно поместить пластырь на руку на 30 секунд, а затем сделать лазерный тест в течение 6 минут.
Для оптической накачки жидкокристаллических лазеров используют импульсные наносекундные лазеры с длиной волны 488 нм и 532 нм, а с помощью специального мобильного приложения фиксируют сдвиг длины волны света, излучаемого микролазерами, и определяют концентрацию определенного биомаркеров.
Прототип, созданный исследователями, уже успешно прошел первые испытания: выдержал изгибы и растяжения, которые неизбежны при соприкосновении с кожей. Также проверена стабильность работы микролазеров при температуре от 27 до 40°С. Полученные в ходе экспериментов результаты представляют собой значительный прогресс в здравоохранении. Микролазеры позволяют уловить не только высокие, но и низкие концентрации биомаркеров в поте, что представляет большой интерес для пациентов, поскольку существующие аналогичные устройства могут фиксировать только высокие концентрации биомаркеров.
Научная группа планирует продолжать дорабатывать свой прототип, а также расширить спектр обнаружения веществ, например, наркотиков и других химических соединений.
Лазерная инновация в медицине
