Ученые разработали новый сенсор-биочип, который замеряет концентрацию глюкозы в слюне. Данная  разработка — важный шаг для создания новых портативных приборов для бытового контроля уровня сахара для людей, страдающих диабетом.В слюне человека концентрация глюкозы в 100 раз ниже, чем в крови. Но комплексный подход позволял её уловить, причем, с высокой точностью. 

  Ученые из университета  Brown University, Providence, USA (Браун Юниверсити Провиденс) разработали биочип, который представляет собой посеребренный кусочек кварца,  площадью около двух сантиметров. На поверхности серебра нанесены тысячи мельчайших бороздок. При попадании на поверхность световой волны с серебряной поверхности бороздок выделяются свободные электроны и возникает поверхностный плазмонный* резонанс. Волны возбуждения электронов интерферируют с волнами света, и эта интерференция фиксируется детекторами. Когда чип погружен в жидкость, свет и волны плазмонного резонанса проходят через вещество до момента интерференции, и в зависимости от состава жидкости характер интерференции будет разный.

Сотрудники университета, возглавляемые Доменико Пасифиси (Domenico Pacifici) шагнули дальше. Они решили определять не глюкозу, а метаболит ее реакции с ферментами — глюкозооксидазой и пероксидазой хрена. 

Ученые добавили в чип два канальца с энзимами. Они вступали в реакцию с глюкозой. Первым энзимом была глюкозооксидаза. В результате ее взаимодействия с глюкозой образуется молекула перекиси водорода. Эта молекула уже вступает в реакцию с определённым веществом биочипа под действием энзима — пероксидаза хрена — и производит молекулу резоруфина. Резоруфин поглощает и выделяет красный свет, меняя цвет раствора.

Следующим этапом работы будет калибровка устройства для работы со слюной. В конечном счете авторы разработки надеются создать портативное устройство для неинвазивного определения уровня глюкозы, полезное людям с диабетом.

Можно настроить интерферометры на поиски красных молекул резоруфина. Эффективность методики проверили на растворе, напоминающем слюну (смесь воды, солей и энзимов). В итоге система смогла выделить резоруфин в реальном времени с высокой точностью. Аналогичных результатов стоит ожидать и с настоящей слюной.

* Плазмонный резонанс (выписка из Википедии) англ.  plasmon resonance — возбуждение поверхностного плазмона на его резонансной частоте внешней электромагнитной волной (в случае наноразмерных металлических структур называется локализованным плазмонным резонансом).