Теперь можно без уколов
Вместо того, чтобы брать кровь и затем анализировать ее в лаборатории, достаточно луча света: удобный прибор, поднесенный ко лбу новорожденного, анализирует количество билирубина в коже. Билирубин - это пигмент в крови, который указывает на желтуху. Новый прибор для измерения билирубина содержит микроспектрометр в качестве основного компонента. Легкая форма неонатальной желтухи встречается у 90% детей первых дней жизни. Сразу после рождения разрушаются эритроциты, которые больше не нужны из-за лучшего снабжения кислородом. Продукты распада, в том числе желто-коричневый билирубин, не могут быть полностью утилизированы в печени. В результате наблюдается кратковременное повышение уровня билирубина в крови. Переход билирубина в ткани организма, например в кожу, приводит к изменению цвета, характерному для желтухи. В некоторых случаях повышение уровня билирубина имеет другие причины: если у матери и ребенка несовместимость групп крови, антитела из крови матери разрушают эритроциты ребенка. Это может привести к серьезным повреждениям.
Поэтому у новорожденных контролируют уровень билирубина, особенно при наличии признаков желтухи. До сих пор кровь приходилось брать у младенца и анализировать в лабораторном аппарате. С прибором для измерения билирубина, созданным компанией SpectRx на основе разработок Исследовательского центра Карлсруэ, теперь можно сразу считывать значение билирубина без взятия крови.
Основной принцип измерения - спектрометрия - часто используется при анализе химических соединений. Подобно солнечному свету в радуге, белый свет можно разложить на спектральные цвета. В зависимости от цвета разные вещества поглощают разные пропорции белого света. Затем эти характерные цветовые сдвиги можно наблюдать в спектре. До сих пор спектрометры, способные выполнять такие анализы, были сложными, большими, дорогими и чувствительными. Кроме того, для проведения операции требовался высококвалифицированный персонал. Благодаря микроспектрометрам теперь стало возможным разрабатывать устройства, которые являются небольшими, недорогими и простыми в использовании.
Микроспектрометры были изготовлены с использованием процесса LIGA (LIGA=литография, гальваническое покрытие и литье), разработанного в Исследовательском центре в Карлсруэ. В исследовательском центре также была изготовлена первая небольшая серия спектрометров для облегчения выхода на рынок. Тем временем процесс был передан компании microParts в Дортмунде и запущен в серийное производство.
Модуль спектрометра LIGA изготовлен из пластика с использованием специального процесса тиснения. Он содержит все оптические компоненты на поверхности почтовой марки, поэтому нет необходимости подгонять отдельные элементы при сборке. Требуемая для этого точность - должны сохраняться структурные детали размером менее одной тысячной миллиметра - может быть достигнута только с помощью процесса LIGA. Вся система микроспектрометра, т. е. оптический компонент и электроника для обработки данных, имеет размер банки из-под газировки.