Новый биосенсор покажет перенапряжение мышц спортсменов даже в сильную жару

Российские ученые разработали устройство, которое даже в экстремальных условиях способно выявить усталость мышц. Его задача предупредить нехватку кислорода и другие опасные последствия, которые могут наступить из-за слишком интенсивных тренировок в жаркую погоду.

В Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова (МГУ) создали новый биосенсор, который анализирует пот человека и предупреждает о перенапряжении мышц. В отличие от предыдущих версий, эта разработка способна безошибочно работать даже в экстремальных условиях, например, в жару, сообщает портал «Научная Россия».

Прибор чувствителен к лактату. Это соединение образуется в клетке, когда она тратит огромное количество энергии во время физнагрузок. За уровнем лактата в организме спортсменам нужно все время следить. Если процесс пустить на самотек, то эффективность тренировок снизится, человек сильно устанет, у него может развиться гипоксия. Это достаточно опасное состояние острой нехватки кислорода в органах, тканях или во всем организме человека. Из-за него могут произойти необратимые изменения и развиться болезни.

Свою разработку ученые МГУ сделали на основе берлинской лазури и гексацианоферрата никеля. Биосенсор встроен в проточный коллектор пота, который подключается к прибору — амперметру или потенциометру. Прибор измеряет концентрацию лактата в поте безопасным и комфортным для спортсмена методом.

При этом они обновили предыдущую версию, покрыв биосенсор дополнительной иономерной мембраной. Она увеличила стабильность работы прибора даже в жаркую погоду, что было подтверждено в ходе экспериментов. Кроме того, у обновленного прибора увеличился диапазон выявляемой концентрации — от 0,5 до 100 мМ. При этом физиологическое содержание лактата в поте составляет около 9-40 мМ, при тяжелых тренировках — до 40-80 мМ. 

Как рассказала старший научный сотрудник химического факультета МГУ, кандидат химических наук Елена Дабосс, создание биосенсоров — сегодня одно из наиболее перспективных направлений. В отличие от методов, требующих вмешательства в человеческий организм, таких как анализ крови, они нетравматичны и позволяют отслеживать концентрацию веществ в организме на постоянной основе в обычной жизни. По мнению ученой, разработанный в МГУ высокочувствительный потовый сенсор, обладающий недостижимой ранее стабильностью, может использоваться в самых разных условиях для постоянного контроля состояния спортсмена.

О результатах исследования, проведенного при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), написал научный журнал Analytical Chemistry.

Фото: iStock by Getty Images