Група інженерів і лікарів з Медичної школи та школи Інженерних і прикладних наук при університеті Вашингтона створили власне поняття про те, що таке «зуб мудрості». Вони розробили технологію, яка колись буде застосовуватися для ранньої діагностики захворювань за допомогою аналізу складу слини або зубоясенної рідини у пацієнтів групи ризику.
Маленькі зубні датчики для діагностики різних захворювань організму на ранній стадії за допомогою аналізу слини
«Багато хто цікавиться тематикою біодатчиків, які аналізують склад слини, оскільки подібні пристрої можуть мати широке застосування в медицині. Спочатку, ми займалися розробкою біологічного датчика, що виділяє наявність специфічних пептидів, активних при наявності захворювань пародонту. Ці датчики повинні передавати інформацію за допомогою бездротового пристрою для її аналізу», - говорить Еріка Лінн, викладач дисциплін з медицини, клітинної біології та фізіології в Медичній школі університету Вашингтона.
«Це щось на зразок електронного зуба», - каже Шантану Шакрабартті, викладач інженерних дисциплін в школі інженерії та прикладних наук, який брав участь в даному проекті, який отримав підтримку в розмірі 1,5 мільйонів доларів на дослідження від Національних інститутів охорони здоров'я США.
Насправді «електронний зуб» має форму невеликого датчика з вбудованою мікросхемою, розміром в декілька кубічних мм. Датчик поміщається під ясенний край або кріпиться до ортодонтичної конструкції чи протезу. У ньому присутні елементи, що дозволяють виконувати біологічне розпізнавання і кількісну оцінку пептидів, характерних для деяких захворювань, що представляють собою природні або синтетичні групи амінокислот.
На першому етапі вчені намагатимуться розробити алгоритм для оцінки пептидів, які свідчать про втрату кісткової маси при пародонтиті - захворюванні, що приводить до стоншення тканин і втрати зуба. Далі, за допомогою бездротового ультразвукового пристрою, дані про рівень пептидів будуть передані на хмарний медичний сервер.
Найбільші труднощі викликає хімічний склад в основі приладу. «Існує обмежена кількість елементів для біологічного розпізнавання пептидів, які можна з'єднати з перетворювачем, якщо в датчику використовуються антитіла, специфічні до заданих пептидів», - каже Шріканс Сінгаманені, викладач механічної інженерії і матеріалознавства. «У даних елементів досить швидко настає граничне насичення. Питання в тому, як їх привести в первинний стан? Це одне з основних питань, над яким ми працюємо».
Автори проекту стверджують, що створення нової мінімально інвазивної системи для діагностики та відстеження стану захворювань ясен і ефективності терапії буде корисне великій кількості людей, які страждають від пародонтозу. Дослідники також сподіваються, що пристрій в майбутньому може бути адаптований для діагностики різноманітних захворювань організму, а не тільки хвороб ясен.
«Ми розвиваємо цю платформу для діагностики, щоб в подальшому вона могла вловлювати наявність маркерів запалення, стресу і діабету. Існує безліч хвороб, стан яких можна відстежувати за допомогою аналізу слини, і сьогодні ми працюємо над способами для адаптації датчика під діагностику різноманітних захворювань», - говорить проф. Шеллер.