Παρόλο που οι εξετάσεις αίματος είναι εξαιρετικής σημασίας για τον εντοπισμό πιθανών βιοδεικτών για μια ασθένεια, η λήψη αίματος είναι μια διαδικασία δύσκολη για πολλούς και συχνά επίπονη. Δεν είναι λίγοι οι άνθρωποι που αγχώνονται όταν βλέπουν μια μεγάλη βελόνα και πραγματικά ταράζονται όταν αυτή η βελόνα κατευθύνεται προς τις φλέβες τους!
Για το λόγο αυτό, οι ερευνητές της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο ACS Sensors, δημιούργησαν ένα δερματικό επίθεμα που αποτελείται από μικροσκοπικές βελόνες, οι οποίες θα μπορούν να συγκεντρώνουν μεσοκυττάριο υγρό χωρίς πόνο για άμεση εξέταση πάνω στο επίθεμα.
Το μεσοκυττάριο υγρό (υγρό των ιστών) περιέχει κάποιους από τους βιοδείκτες που βρίσκονται και στο αίμα, όπως επίσης και κάποιους που βρίσκονται αποκλειστικά εκεί. Ωστόσο, το μεσοκυττάριο υγρό στερείται των κυττάρων και των παραγόντων πήξης που απαιτούνται για την ανάλυση του αίματος.
Πρόσφατα, λοιπόν, οι ερευνητές ανέπτυξαν επιθέματα με μικροβελόνες που μπορούν εύκολα και χωρίς πόνο να συγκεντρώσουν μεσοκυττάριο υγρό, το οποίο στη συνέχεια περνά από μια πολυεπίπεδη διαδικασία απόσταξης, φυγοκέντρησης, γεμίσματος του δείγματος και ανάλυσής του για την ανίχνευση των βιοδεικτών.
Οι ερευνητές Srikanth Singamaneni, Mark Prausnitz και οι συνεργάτες τους πήγαν την έρευνα ένα βήμα παραπέρα, εξορθολογίζοντας τη διαδικασία με στόχο το μεσοκυττάριο υγρό που συγκεντρώνεται από το επίθεμα να μπορεί να αναλυθεί άμεσα με φασματοσκοπία Raman με επιφανειακή ενίσχυση (SERS). Πρόκειται για μια τεχνική η οποία μπορεί να εντοπίσει και να ποσοτικοποιήσει τα μόρια που έχουν συγκεντρωθεί, εξετάζοντας τον τρόπο με τον οποίο οι νανοδομές απορροφώνται από μεταλλικές επιφάνειες.
Οι εννέα μικροβελόνες του δερματικού επιθέματος είχαν τη διάμετρο περίπου μιας ανθρώπινης τρίχας και μήκος μικρότερο από 1 χιλιοστό. Η συσκευή περιελάμβανε επίσης μια λωρίδα πλασμονικού υλικού με μικροράβδους καλυμμένες με ένα αρνητικά φορτισμένο πολυμερές, το οποίο θα προσέλκυε ένα θετικά φορτισμένο διάλυμα. Οι ερευνητές ενέχυσαν το διάλυμα μέσα στη ροή αίματος των ποντικιών και έπειτα τοποθέτησαν τα επιθέματα στο δέρμα τους. Το διάλυμα εισέβαλε στο μεσοκυττάριο υγρό και από εκεί στη συσκευή, με την ομάδα στη συνέχεια να αναλύει το πλασμονικό υλικό με την τεχνική SERS.
Η διαφορά της εξορθολογιστικής μεθόδου που ανέπτυξαν οι επιστήμονες ήταν ότι μπορούσε μεν να εντοπίσει το διάλυμα όπως και η αρχική πολυεπίπεδη διαδικασία, αλλά σε λιγότερο χρόνο και με μικρότερη προσπάθεια.
