Портативное устройство, которое может определить степень тяжести глазной травмы

Инженер и офтальмолог разрабатывают портативный датчик, который позволит быстро и без больших затрат определить, является травма глаза легкой или тяжелой. Устройство, названное OcuCheck, измеряет уровни витамина С в жидкостях, которые покрывают глаз или вытекают из него. Датчик может ускорить определение степени повреждения глаза на его пострадавших участках - в сельских районах, где нет специалистов-офтальмологов, или в условиях боевых действий, говорят исследователи.

«Датчик использует тот факт, что глазная слезная пленка - вязкая жидкость, которая покрывает глазное яблоко, - содержит низкие уровни аскорбиновой кислоты, являющейся просто витамином С, в то время, как во внутренней части глаза ее уровень гораздо выше, - сказал профессор из Университета биоинженерии в Иллинойсе Дипанджан Пан, который создает устройство в сотрудничестве с офтальмологом из Больницы Фонда Carle доктором Лианн Лабриола. – Концепция такова, что если есть серьезное, глубоко проникающее повреждение глаз, будет вытекать аскорбиновая кислота в высокой концентрации».

Исследователи опубликовали свою работу в журнале Scientific Reports.

В настоящее время люди с глазными травмами должны добраться до больницы, чтобы их травмы были диагностированы. Процесс часто осложняется, является трудоемким и неточным, сказал Пан.

«Новое устройство изменит стандарт медицинской помощи для оценки глазных травм», - добавляет Лабриола.

Не существует современных методов оценки глазных травм, включающих измерение уровня аскорбиновой кислоты, говорит Пан. Так что это единственный в своем роде подход.

Новый датчик использует графеновые пластинки, которые наносятся слоями толщиной 1 нанометр на фильтровальную бумагу. Верхние слои включают уникальный полимер, который взаимодействует с графеном; золотые электроды и аскорбат-оксидазу, фермент, связывающийся с аскорбиновой кислотой.

Идея состоит в том, что в момент, когда аскорбиновая кислота приходит и связывается с аскорбат-оксидазой, она будет тянуть полимер из его взаимодействия с графеном, изменяя электрические свойства сенсора, поясняет Пан.

В тестах с клиническими пробами, взятыми от 16 пациентов, перенесших операцию на глазах, ученые обнаружили, что их датчик может - с высокой чувствительностью, точностью и специфичностью - выявить диапазон концентраций аскорбиновой кислоты.

OcuCheck еще не проверялся на пробах от пациентов с травмами, сказал Пан: «Но мы смешали пробы с кровью и чувствительность датчика к аскорбиновой кислоте сохраняется даже в присутствии крови. Фильтровальная бумага будет отфильтровывать кровь».

«Эта технология может охватить большое количество пациентов, особенно в сельской местности, где доступ к офтальмологу может быть ограничен», - говорит Лабриола.

Команда работает с профессором промышленного дизайна из Иллинойса, чтобы сделать портативный и простой в использовании корпус для датчика. Пан и Лабриола основали новую компанию, InnSight Technology, для продвижения устройства на рынок.