Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали метод, использующий магнитометр мобильного телефона для измерения концентрации глюкозы с высокой точностью. Ученые использовали специальные гидрогелевые тест-полоски, которые изменяют форму под воздействием биологических сигналов, и добавили в них магнитные частицы. Когда гидрогель менял форму, магнитные частицы двигались, и магнитометр мобильного телефона регистрировал эти изменения в магнитном поле. С помощью этой стратегии исследователи измерили крошечную концентрацию глюкозы — несколько миллионных моля. Это быстрый и дешевый метод может быть полезен для мониторинга или диагностики заболеваний, а также для обнаружения токсинов.
Ученые прикрепили к мобильному телефону крошечную ячейку, содержащую тестируемый раствор и гидрогелевую тест-полоску. Исследователи внедрили крошечные магнитные частицы в гидрогель, который реагировал либо на присутствие глюкозы, либо на уровень pH (показатель кислотности), расширяясь или сжимаясь. Изменение уровня pH может быть связано со многими биологическими нарушениями.
По мере того, как гидрогели увеличивались или сжимались, они перемещали магнитные частицы ближе или дальше от магнитометра мобильного телефона, который обнаруживал соответствующие изменения в силе магнитного поля. Используя эту стратегию, исследователи измерили концентрацию глюкозы всего в несколько миллионных моля (единица измерения количества атомов или молекул в веществе). Хотя такая высокая чувствительность не требуется для домашнего мониторинга уровня глюкозы с использованием капли крови, в будущем она позволит проводить рутинное тестирование глюкозы в слюне, которая содержит гораздо меньшую концентрацию сахара.
Гидрогели, которые использовала команда, недороги и относительно просты в изготовлении, и их можно адаптировать для реакции на множество различных соединений. В своих экспериментах ученые сложили один слой из двух разных гидрогелей, каждый из которых сжимался и расширялся с разной скоростью в зависимости от pH или глюкозы. Эти бислои усиливали движение гидрогелей, облегчая магнитометру отслеживание изменений напряженности магнитного поля. Этот метод не требует электроники или источника питания, кроме мобильного телефона, а также специальной обработки образца. Поэтому он может стать недорогим способом проведения тестирования, даже в местах с небольшим количеством ресурсов.
Тест в домашних условиях с использованием магнитометра, чувствительного к наномолярным концентрациям (миллиардным долям моля), позволит проводить измерения с гораздо меньшими хлопотами и затратами. Чтобы измерения с помощью смартфонов имели коммерческий успех, инженерам необходимо разработать метод массового производства гидрогелевых тест-полосок и обеспечить длительный срок хранения.
Ученые прикрепили к мобильному телефону крошечную ячейку, содержащую тестируемый раствор и гидрогелевую тест-полоску. Исследователи внедрили крошечные магнитные частицы в гидрогель, который реагировал либо на присутствие глюкозы, либо на уровень pH (показатель кислотности), расширяясь или сжимаясь. Изменение уровня pH может быть связано со многими биологическими нарушениями.
По мере того, как гидрогели увеличивались или сжимались, они перемещали магнитные частицы ближе или дальше от магнитометра мобильного телефона, который обнаруживал соответствующие изменения в силе магнитного поля. Используя эту стратегию, исследователи измерили концентрацию глюкозы всего в несколько миллионных моля (единица измерения количества атомов или молекул в веществе). Хотя такая высокая чувствительность не требуется для домашнего мониторинга уровня глюкозы с использованием капли крови, в будущем она позволит проводить рутинное тестирование глюкозы в слюне, которая содержит гораздо меньшую концентрацию сахара.
Гидрогели, которые использовала команда, недороги и относительно просты в изготовлении, и их можно адаптировать для реакции на множество различных соединений. В своих экспериментах ученые сложили один слой из двух разных гидрогелей, каждый из которых сжимался и расширялся с разной скоростью в зависимости от pH или глюкозы. Эти бислои усиливали движение гидрогелей, облегчая магнитометру отслеживание изменений напряженности магнитного поля. Этот метод не требует электроники или источника питания, кроме мобильного телефона, а также специальной обработки образца. Поэтому он может стать недорогим способом проведения тестирования, даже в местах с небольшим количеством ресурсов.
Тест в домашних условиях с использованием магнитометра, чувствительного к наномолярным концентрациям (миллиардным долям моля), позволит проводить измерения с гораздо меньшими хлопотами и затратами. Чтобы измерения с помощью смартфонов имели коммерческий успех, инженерам необходимо разработать метод массового производства гидрогелевых тест-полосок и обеспечить длительный срок хранения.
