Инженеры из Университета Калифорнии и Химического Университета Сан-Паоло разработали капу (защитный колпак для зубов) со встроенным микросенсором для измерения концентрации мочевой кислоты в слюне. Прибор позволит обнаружить различные расстройства метаболизма без потребности в инвазивных вмешательствах. Устройство описано в журнале Biosensors and Bioelectronics, краткое изложение приводит MIT Technology Review.
Авторы внедрили в капу электрохимический сенсор на основе уриказы — фермента, ускоряющего окисление мочевой кислоты до 5-гидроксиизомочевой кислоты. Устройство передает полученную информацию с помощью модуля беспроводной связи Bluetooth 4.0. Поскольку сам модуль обладает небольшим энергопотреблением, время его автономной работы может составлять от 12 часов до 5 дней, в зависимости от частоты проведения анализа.
Сам сенсор функционирует следующим образом. На его поверхности находятся привитые молекулы уриказы, запускающие первую стадию окисления мочевой кислоты. В ходе этого процесса в устройстве выделяется перекись водорода — вещество, легко детектируемое с помощью классических электрохимических методов.
Ранее та же группа инженеров разработала аналогичное устройство для анализа молочной кислоты в слюне — с его помощью можно определять, среди прочего, степень мышечной усталости, что актуально для спортсменов.
Избыток мочевой кислоты в слюне может указывать на целый ряд расстройств метаболизма — гиперурикемию, синдром Леша-Нихена, различные заболевания почек. Кроме того, он может указывать на риск ухудшения степени тяжести диабета второго типа. Авторы указывают, что их устройство — первое, способное анализировать содержание мочевой и молочной кислоты в слюне в режиме реального времени.
Дэвид Уолт, профессор химии в Университете Тафтса, отмечает, что использовать слюну для диагностики заболеваний довольно сложно. Частично это связано с тем, что диффузия веществ между кровью и слюной довольно слаба. Кроме того, уровень выработки слюны меняется с течением времени даже для конкретного человека.