Анафилаксия — это крайне опасная аллергическая реакция, которая может привести к летальному исходу, если не принять своевременных мер. Для раннего выявления и предотвращения развития анафилаксии учёные разрабатывают инновационный кожный пластырь, способный предупредить пользователя о начале опасной реакции, пока ещё есть время для вмешательства.

Как проявляется анафилаксия

Обычно анафилаксия развивается в течение двух часов после контакта с определёнными белками, содержащимися в продуктах, таких как яйца, орехи, молоко и морепродукты. Основные симптомы включают сильный отёк и сужение дыхательных путей. Несмотря на то, что большинство людей спокойно переносят эти продукты, у аллергиков они вызывают выработку антител — иммуноглобулина E (IgE). Эти антитела запускают высвобождение гистамина, триптазы и других биомолекул, что приводит к тяжёлой аллергической реакции.

Диагностика и её сложности

Повышенный уровень IgE в крови можно обнаружить с помощью лабораторных анализов вскоре после контакта с аллергеном, что позволяет заранее предупредить о возможной атаке анафилаксии. Однако для этого требуется инвазивный и неприятный забор крови.

Инновационный пластырь AllergE

Новый пластырь AllergE, разработанный учёными из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии, предлагает безболезненный и непрерывный способ измерения уровня IgE через кожу, особенно в периоды риска — например, во время и после приёма пищи.

Пластырь оснащён массивом крошечных пористых полых микроскопических игл на внутренней стороне. Каждая игла короче миллиметра и по толщине сопоставима с человеческим волосом. При наложении на кожу иглы проникают только в самый верхний слой, не затрагивая нервные окончания, но достигая межклеточной жидкости, уровень IgE в которой соответствует его концентрации в крови.

Принцип работы устройства

Когда антитела IgE с потоком жидкости попадают в микроскопические иглы, они взаимодействуют с ДНК-цепочками-аптамерами, находящимися внутри. При контакте с антителами аптамеры меняют свою форму, генерируя электрохимический сигнал. Встроенные в пластырь электроды и электронные компоненты преобразуют этот сигнал в количественное измерение уровня IgE.

В лабораторных тестах на искусственной и удалённой человеческой коже устройство смогло обнаружить концентрации IgE до 30 пикограмм на миллилитр, что, по словам разработчиков, в сотни раз чувствительнее большинства существующих методов.

Перспективы развития

В будущем планируется, что пластырь сможет передавать свои показания на приложение в смартфоне пользователя по беспроводной связи, что сделает мониторинг состояния ещё более удобным и эффективным.