Ученые создают особый имплантируемый метаматериал, который способный следить за состоянием здоровья человека и сообщать о присутствии в организме различных химических соединений.

Метаматериалы – это искусственные электромагнитные композиты, которые созданы на основе металлов с высокой проводимостью и способны реагировать на электромагнитные волны. Эти материалы обладают поистине фантастическими свойствами. Например, они умеют улавливать падающий на них свет и превращать его в тепло, которое затем можно использовать для разрушения раковых опухолей. Другим фантастическим свойством метаматериалов является отрицательный коэффициент преломления, проще говоря, на их основе можно будет создавать мечту фантастов – невидимые глазом покрытия.

Команда исследователей из Университета Тафтса (Tufts University) под руководством профессора биоинженерии Фиоренцо Оменетто сосредоточилась на разработке метаматериальных шелковых композитов, которые необходимы для создания имплантируемых биосенсоров. Такая антенна-биосенсор способна реагировать на присутствие протеинов и различных химических соединений. С ее помощью можно контролировать уровень глюкозы у больного диабетом, и своевременно получать уведомления, если показатели отклоняются от нормы.

Ученые нанесли метаматериалы на основе золота на особые шелковые пленки. Шелк выбран неслучайно, поскольку этот материал не вызывает реакции иммунной системы человека. Шелковая антенна реагирует на каждый биологический агент в теле человека, резонируя на терагерцовой частоте.

– Поместив эти устройства в организм, мы сможем отслеживать высвобождение лекарственных препаратов из кардиальных стентов или целенаправленно уничтожать ткани опухоли с помощью тепла. Также можно «обернуть» в эту невидимую ткань орган и обследовать ткани, находящиеся за ним, – рассказывает профессор Оменетто.

О создании шелковой антенны ученые сообщили в журнале «Усовершенствованные материалы» (Advanced Materials).