Чипы из метаматериалов позволят за считаные секунды выявить наличие маркеров заболевания в крови
Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН (ИТПЭ) завершает разработку нанодатчика для определения маркеров диабета в крови. Определить их содержание помогают те же технологии, что ученые используют для снижения радиолокационной заметности самолетов для локаторов.
Как сообщил "Известиям" главный научный сотрудник ИТПЭ Андрей Сарычев, сегодня ученые завершают разработку портативного датчика крови, задача которого - оперативное определение молекул-маркеров диабета в крови. Действие прибора основано на схожих принципах с параллельным направлением работы института - так называемой технологии радиорассеивания, при которой специальные метаматериалы (искусственно структурированные среды, обладающие уникальными электромагнитными или акустическими свойствами) снижают видимость боевых самолетов для радаров ПВО в десять и более раз.
- Здесь мы используем обратную сторону эффекта рассеивания - при нанесении крови на метаматериалы сигнал от молекул и белков в крови человека может увеличиваться в десятки тысяч и даже сотни тысяч раз, - пояснил Сарычев изданию.
Датчик размером с миллиметр может подключаться к мобильному устройству, например планшету или смартфону, и мгновенно выдавать результат - выявлять на ранних стадиях диабет и, в перспективе, заболевания сердца.
Новый прибор из композитных материалов может определить наличие маркеров диабета в течение нескольких секунд и на месте. По словам разработчиков, готовность технологии по авиационной шкале исследования TRL (total readiness level) соответствует шестому пункту из максимальных девяти. Как говорится в описании шестого пункта TRL, "система (модель, подсистемы или прототип) прошла испытание в реальной работе в заданных условиях".
Традиционно тест на наличие диабета проводится в специальных лабораториях, результаты обычно проявлялись в течение нескольких часов. Новый прибор, который упростит и ускорит процесс, может войти в комплект бригад "Скорой помощи".
В последние несколько лет ИТПЭ РАН активно развивал направление исследований, связанное с авиацией. Ученые построили самую крупную в России безэховую камеру для исследований радиолокационной заметности самолетов, проводят исследования в области наноматериалов и безопасности приборов по радиосовместимости.
По словам главного редактора отраслевого агентства "Авиапорт" Олега Пантелеева, очень многие материалы и технологии, повсеместно использующиеся в настоящее время в различных отраслях, пришли именно из авиационно-космического направления. Не стала исключением и медицина.
- Именно для нужд авиации и космонавтики постоянно ведутся исследования по созданию новых уникальных материалов, технологий и систем, которые работают в экстремальных условиях, но при этом достаточно легкие, прочные и точные. Также нельзя забывать, что именно авиационно-космическую отрасль отличает высочайшее качество изготовления, уникальный уровень подготовки сотрудников и многоступенчатая система контроля, - отметил Пантелеев. - Такие же требования предъявляются и к медицинскому оборудованию, от которого зависит здоровье и нормальная жизнедеятельность человека.
По словам Олега Пантелеева, в свое время внедрение авиационно-космических технологий создания изделий из титана позволило создать целую линейку легких и прочных протезов, не отторгающихся организмом.
Марк Полов
