Татуировка-хамелеон расскажет о проблемах со здоровьем
Команда исследователей из нескольких американских институтов разработала специальный состав чернил для татуировок. Они будут менять свой цвет в зависимости от изменений в определенных биологических показателях, сигнализируя тем самым о проблемах со здоровьем. «Умные» красители, наносимые под кожу, помогут диабетикам контролировать уровень глюкозы в крови, укажут спортсменам на грозящее их организму обезвоживание и предупредят о возможных нарушениях в работе печени или почек.
Как это работает
В основе действия новых красителей лежат простые химические реакции. Входящие в их состав соединения способны вступать в контакт с тканевой жидкостью, которая образуется из плазмы, обеспечивает клетки питательными веществами и выводит их отходы, и реагировать на изменение содержания в ней тех или иных химических веществ.
Исследователи разработали несколько видов чернил, каждый из которых отслеживает определенный показатель. Так, одни красители призваны мониторить уровень кислотно-щелочного баланса в организме. Если они меняют свой цвет с желтого на синий, это означает, что уровень pH выходит за верхние границы нормы. Такие изменения могут указывать на нарушения в работе пищеварительной системы, печени, почек и легких.
Другие чернила-хамелеоны меняют окраску на темно-зеленую при повышении концентрации сахара в крови, и предназначены в первую очередь для людей, страдающих диабетом или имеющих повышенный риск его развития. Еще одни призваны следить за уровнем белка альбумина: его понижение может свидетельствовать о печеночной или почечной недостаточности, а повышение – о проблемах сердечно-сосудистой системы.
Четвертый вид красок для татуировок меняет цвет при повышении концентрации в плазме крови ионов натрия, что является признаком обезвоживания организма. По словам авторов технологии, такие тату призваны помочь спортсменам, в том числе марафонцам, избежать дегидратации во время интенсивных тренировок или длительного забега.
Ученые признаются, что на создание «умных» чернил их вдохновило несовершенство существующих девайсов для отслеживания базовых показателей здоровья, в частности, фитнес-браслетов и смарт-часов. Они неплохо справляются со своими задачами – измерять пульс, подсчитывать расход калорий, количество пройденных шагов, – но требуют регулярной подзарядки, наличия беспроводного соединения для синхронизации с другими устройствами, их легко забыть дома. Но главное, такие гаджеты недостаточно интегрируются с телом и почти не дают информации о происходящем внутри организма.
По словам разработчиков, биологически чувствительные чернила для татуировок лишены этих недостатков и ограничений, так как наносятся под кожу и контактируют непосредственно с внутренней средой организма, четко фиксируя нужные показатели.
Результаты первых тестов
Свое изобретение американские исследователи протестировали на свиной коже, которая по структуре очень похожа на человеческую. «Умную» краску вводили с помощью специального инструмента в толстый внутренний слой кожи – дерму – туда же, куда наносят чернила для обычных тату. Эксперимент показал, что «умные» наколки работают в соответствии с заложенными функциями, то есть корректно измеряют и оценивают заданные показатели здоровья: уровни pH, глюкозы, альбумина и т.д.
Кроме того, новые чернила продемонстрировали способность сохранять стабильность в течение длительного времени, не выцветать и не растворяться под кожей.
Чтобы помочь обладателям «умных» татуировок точнее распознавать изменения их цвета, ученые разработали специальное мобильное приложение, которое можно установить на смартфон, планшет, смарт-часы или другое устройство. Человеку достаточно навести камеру гаджета на тату, после чего приложение считает информацию, проанализирует зафиксированные изменения и выдаст на экране детальный отчет об уровне тех или иных биологических показателей, указав на возможные проблемы со здоровьем.
Учитывая, что во время тестирования на свиной коже исследователи проверяли чувствительность разработанных ими чернил к изменениям в уровнях кислотно-щелочного баланса, глюкозы и альбумина, то и приложение «обучали» ориентироваться именно на эти показатели. Изменения оттенков они сопоставляли с информацией по вводимым веществам.
Авторам технологии еще предстоит доказать ее безопасность и эффективность в клинических испытаниях на людях. Если дальнейшие тестирования пройдут успешно, татуировки-хамелеоны могут стать точным, простым и недорогим инструментом мониторинга состояния базовых показателей здоровья. Ученые отмечают, что применять их можно будет как постоянно – у людей с хроническими заболеваниями, чтобы предупреждать возможные обострения, так и временно – на период прохождения лечения.
Планы на будущее
Ученые не собираются останавливаться на достигнутом, в ближайшем будущем они намерены усовершенствовать технологию, расширив перечень показателей, изменения в которых будут отслеживать «умные» татуировки. В частности, они заявили о планах разработать новый вид биологически чувствительных чернил, которые будут менять цвет в ответ на появление в организме вирусов и патогенных бактерий, способных стать причиной развития опасных заболеваний.
Исследователи также работают над созданием бесцветных чернил, которые будут проявляться только при воздействии на них определенным светом, вероятнее всего – ультрафиолетом. Такие татуировки предназначены для людей, которые не хотят иметь на теле видимых рисунков или не желают, чтобы информация о состоянии их здоровья была доступна окружающим.
