Специалисты из МГУ разработали сенсоры для ношения на теле, измеряющие одновременно концентрацию соли молочной кислоты в поте человека и скорость потоотделения. Оказывается, данные параметры независимы друг от друга. Соль молочной кислоты или лактат показывает уровень гипоксии, возникающей при интенсивных тренировках. Гипоксия сопровождается усталостью в мышцах, а при слишком изнурительных и долгих занятиях снижает продуктивность упражнений, в некоторых случае может привести к проблемам со здоровьем.
Было проведено исследование, подтверждающее ценность пота для неинвазивной диагностики по уровню лактата в поте спортсменов. Данное исследование поддержано грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ). С его результатами можно ознакомиться в журнале Biosensors and Bioelectronics. Хочется отметить, что анализ крови остается самым надежным подходом для оценки состояния организма, в частности — исследования продуктов обмена веществ или метаболитов.
Диагностика с помощью носимых приборов для измерения содержания в организме веществ типа глюкозы, соли молочной кислоты (лактаты) и других подобных вещей, для которых достаточно пота, серьезный шаг к медицине будущего.
Мария Комкова
Руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат химических наук, старший научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета МГУ
«Разработчики подобных гаджетов уделяют мало внимания физиологическим аспектам. В ряде исследований помимо концентраций метаболитов проводится параллельное измерение температуры тела и электролитного состава, однако такой важный аспект, как скорость выделения пота (а значит, и скорость потока на поверхности сенсора) до сих пор оставался вне поля зрения исследователей. В своей новой работе мы решили заполнить этот пробел».
Группа профессора Аркадия Карякина почти десять лет занимается разработкой биосенсоров и устройств для неинвазивной диагностики на химическом факультете Московского государственного универс��тета имени М. В. Ломоносова.
Как утверждают авторы сенсоров, лактат является, помимо прочего, продуктом метаболизма потовых желез. Поэтому вполне логично было бы предположить, что скорость потоотделения и скорость выделения лактата связаны. По крайней мере, для солей калия и натрия такая зависимость уже установлена.
Разработанные биосенсоры представляют собой композитную мембрану с прикрепленным к ней ферментом лактатоксидазой. Как говорит руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат химических наук, старший научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета МГУ Мария Комкова, в зависимости от используемой мембраны устройства могут применяться для измерения концентрации лактата или скорости выделения пота. Одновременный контроль in situ (на месте) обоих параметров стал возможен благодаря созданным совместно с сотрудниками факультета наук о материалах МГУ нательным электроанализаторам со встроенными биосенсорами.
Данные устройства апробировали в экспериментах с тренирующимися добровольцами. Опыты показали, что изменение концентраций лактата является индикатором состояний гипоксии, а не функция скорости потения. Поэтому пот действительно имеет ценность для неинвазивной диагностики в ходе физических нагрузок. Также разработка впервые позволила приблизиться к пониманию того, как влияет интенсивность потоотделения на характеристики нательных устройств в условиях переменного потока.
