برای درک بهتر از غلظت و شرایط دارو درون بدن، محققان حسگر قابل کاشتی ساختند که در آن از نانوذرات طلا استفاده شده است. این حسگر قادر است میزان غلظت دارو را در بدن تشخیص داده و به‌صورت مستمر آن را گزارش دهد.
حسگرهای قابل کاشت در بدن با دوام بالا، به‌منظور رصد مصرف دارو
ایده حسگرهای قابل کاشت که به‌طور مستمر اطلاعات مربوط به علائم حیاتی و غلظت مواد یا داروها را در بدن رصد کرده و به پزشک انتقال می‌دهند، مدت‌هاست پزشکان و دانشمندان را مجذوب خود کرده است. چنین حسگرهایی امکان رصد مداوم پیشرفت بیماری و موفقیت درمانی را فراهم می‌کنند. با این حال، تاکنون حسگرهای قابل کاشت برای ماندن دائمی در بدن مناسب نبودند و باید پس از چند روز یا چند هفته تعویض شوند. از یک طرف، مشکل رد ایمپلنت وجود دارد زیرا بدن حسگر را به‌عنوان یک جسم خارجی تشخیص می‌دهد. از طرف دیگر، رنگ حسگر که نشان‌دهنده تغییرات غلظت مواد در بدن است تاکنون ناپایدار بوده و با گذشت زمان کمرنگ شده است.
دانشمندان دانشگاه یوهانس گوتبرگ ماینز (JGU) نوع جدیدی از حسگر قابل کاشت در بدن را تولید کرده اند که می‌تواند برای چندین ماه در بدن کار کند. این حسگر با استفاده از نانوذرات طلا ساخته شده که پایداری رنگی دارند که با گیرنده‌های مولکول‌های خاص اصلاح می‌شوند. این نانوذرات طلا که در یک بافت پلیمری مصنوعی قرار داشته، در زیر پوست کاشته می‌شوند و در آنجا با تغییر رنگ، تغییر غلظت دارو را گزارش می‌کند.
گروه تحقیقاتی پروفسور کارستن سونیچسن در JGU از نانوذرات طلا به‌عنوان حسگر برای شناسایی مقادیر کمی پروتئین در سلول‌ها استفاده کرده است. نانوذرات طلا مانند آنتن‌های کوچک نور عمل می‌کنند، آنها به شدت نور را جذب و پراکنده می‌کنند و بنابراین رنگارنگ به نظر می‌رسند. این نانوذرات با تغییر رنگ در تغییر در محیط پیرامون خود واکنش نشان می‌دهند.
برای جلوگیری از تخریب این ذرات ریز توسط سلول‌های ایمنی، آنها در یک هیدروژل متخلخل با ساختار بافت مانند قرار می‌گیرند. پس از کاشت در زیر پوست، رگ‌های خونی کوچک و سلول‌ها به منافذاین هیدروژل نفوذ کرده و رشد می‌کنند. بنابراین، این حسگر در بافت قرار دارد و به‌عنوان جسم خارجی رد نمی‌شود.
پروفسور کارستن سونیچسن، رئیس گروه فناوری نانو در JGU گفت: «این حسگر مانند یک خال‌کوبی نامرئی است، خیلی بزرگتر از یک سکه نبوده و ضخامت میلی‌متری دارد.»
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nano Letters منتشر شده است.
محققان JGU حسگرهای نانوذرات طلای خود را در زیر پوست موش‌های بدون مو کاشته‌اند. تغییرات رنگ در این حسگرها به دنبال تجویز دوزهای مختلف آنتی‌بیوتیک کنترل شد. مولکول‌های دارو از طریق جریان خون به حسگر منتقل می‌شوند. با اتصال به گیرنده‌های خاص روی سطح نانوذرات طلا، آنها تغییر رنگ وابسته به غلظت دارو را ثبت کردند. به لطف نانوذرات طلا با ثبات رنگ و هیدروژل یکپارچه، مشخص شد که این حسگرها طی چندین ماه از نظر مکانیکی و نوری پایدار مانده‌اند.
