Группа ученых из Северо-Западного университета (США) под руководством Джона А. Роджерса и Гильермо А. Амира создали миниатюрное устройство для оценки состояния дермы. Его датчики измеряют состав и температуру воздуха около кожи. Об этом сообщили в журнале Nature и на сайте университета Northwestern 9 апреля 2025 года.
Нарушение кожного барьера может повышать трансэпидермальную потерю влаги (TEWL), чувствительность кожи, риск инфекций и воспалительных заболеваний (экземы, псориаза). Структурные элементы кожи удерживают воду, препятствуют проникновению в нее раздражителей, токсинов, микробов и аллергенов. По изменениям в выделенных газах и водяном паре можно определить целостность кожного барьера. Для таких измерений есть приборы, но они большие, и их не очень удобно использовать.
Группа ученых из Северо-Западного университета под руководством Джона А. Роджерса и Гильермо А. Амира разработали первое носимое устройство для измерения газов, которые выделяет и поглощает кожа. Такой анализ позволит проводить мониторинг ран, выявлять кожные инфекции, определять уровень увлажненности и оценивать воздействие вредных химических веществ на кожу.
Размеры устройства всего 2 сантиметра в длину и 1,5 сантиметра в ширину. Оно состоит из камеры, набора датчиков, программируемого клапана, электронной схемы и небольшой перезаряжаемой батареи. Автоматический клапан открывает и закрывает вход к камере прибора, которая парит в нескольких миллиметрах над кожей. Так разработчики исключили прямой контакт устройства с кожей, что особенно важно, если у пациента высокая чувствительность или есть раны, ссадины, язвы. Когда клапан открывается, газы поступают в камеру, где находятся датчики. Они точно измеряют температуру, содержание водяного пара, углекислого газа и летучих органических соединений в воздухе над кожей. Через Bluetooth устройство отправляет данные на смартфон или планшет для мониторинга в режиме реального времени.
Исследователи успешно проверили эффективность разработки на мелких животных и людях. Они считают, что она поможет медицинским работникам принимать более обоснованные и оперативные решения по уходу за ранами и назначению антибиотиков. Иногда трудно понять инфицирована рана или нет. Во избежание осложнений врачи назначают широкий спектр антибиотиков. Это может привести к антибиотикорезистентности. Однако повышенное содержание на кожей водяного пара, углекислого газа и летучих органических соединений указывает на рост бактерий и медленное заживление. Поэтому мониторинг этих факторов позволит врачу выявлять инфекции кожи как можно раньше. Это особенно важно для пациентов с сахарным диабетом.
Это не первое подобное устройство, разработанное в Северо-Западном университете. Предыдущие модели анализировали пот, чтобы узнать об общем состоянии здоровья пациентов. Метод не очень удобный, так как требует фармакологической стимуляции потовых желез или пребывания в жаркой и влажной среде. Новая технология решает эту проблему и позволяет постоянно контролировать состояние кожи, которое отражает и общее здоровье.
Ученые уверены, что новая разработка может изменить подход к лечению. В первую очередь это касается новорожденных, пожилых людей, пациентов с сахарным диабетом или повреждениями кожи. Исследователи видят и другие способы применения разработки. С помощью устройства можно оценить эффективность средств от насекомых, уходовых и лекарственных препаратов для кожи. Углекислый газ и летучие органические соединения привлекают комаров. С помощью новой технологии исследователям будет проще понять, какие вещества отпугивают от кожи насекомых. Дерматологи же с помощью устройства смогут определять, насколько быстро лосьоны и кремы проникают в кожу, и оценивать безопасность косметики. Полученные прибором данные могут ускорить разработку эффективных систем трансдермальной доставки лекарств и системных препаратов для лечения кожи.
Команда из Северо-Западного университета планирует усовершенствовать разработку: добавить датчик для отслеживания уровня pH и разработать газовые датчики с повышенной химической избирательностью, что позволит выявлять различные заболевания на раннем этапе развития.
560
Комментарии