Химики СПбГУ совместно с коллегами создали уникальный электрод, быстро и точно измеряющий уровни дофамина и парацетамола в организме. Выявление этих компонентов крайне важно для диагностики и лечения серьезных болезней, включая болезнь Паркинсона.
Важность Одновременного Мониторинга
Одновременный контроль биомолекул в реальном времени представляет собой важнейшую цель современной биоаналитики. Дофамин, сокращенно DA, является ключевым нейромедиатором. Отклонения в его содержании приводят к болезни Паркинсона, шизофрении и прочим неврологическим проблемам. Парацетамол, или ацетаминофен PA, это распространенное обезболивающее и жаропонижающее средство, применяемое самостоятельно и в комбинациях. Превышение его дозы негативно сказывается на работе внутренних органов, особенно печени.
Трудности Современной Диагностики
Эти вещества нередко сосуществуют в организме, например, во время лечения. Для точной диагностики необходимо их четкое разделяющее определение. Классические методы такого раздельного анализа дорогостоящи, требуют громоздкой аппаратуры и высококвалифицированных специалистов, что делает их неэффективными для оперативных анализов.
Современные технологии создания металло-модифицированных электродов для повышения чувствительности обычно включают много этапов. Это подразумевает применение химических восстановителей, связующих веществ или дорогого лабораторного оснащения. Вследствие этого сам процесс усложняется и удорожается, а электрические свойства композита часто ухудшаются.
Новаторская Разработка Российских Ученых
Специалисты СПбГУ вместе с учеными из Санкт-Петербургского Химико-фармацевтического университета, ДВФУ и ИАПУ ДВО РАН предложили принципиально новый подход к изготовлению электродов. Их метод позволяет создавать гибкие электроды для высокоточного анализа в один шаг!
Лазерное Чудо: Технология Создания
Профессор СПбГУ Алина Маньшина уточняет суть процесса: Мы применили единую и быструю технологию изготовления электрода. Гибкая полимерная пленка (полиимид) погружается в солевой раствор золота, а затем облучается синим лазером. Локальный нагрев запускает две реакции одновременно: поверхностный слой полимера становится пористой графеновой 'губкой', а ионы золота восстанавливаются, образуя наночастицы прямо на матрице.
Преимущества и Эффективность Нового Сенсора
Этот подход обеспечивает идеальное распределение золота по поверхности и прямой электрический контакт между металлом и графеном, исключая потребность в связующих добавках, снижающих проводимость. Исследования подтвердили создание уникального материала: золотые частицы размером от 5 до 30 нанометров покрывают поверхность равномерно. Именно эта методика обеспечила успех. Графен обеспечивает отличную проводимость и площадь поверхности, а золотые компоненты служат высокоактивными каталитическими центрами, избирательно ускоряя электрохимическое окисление дофамина и парацетамола.
Аспирант СПбГУ Александр Вавилов объясняет: Благодаря этой структуре гибкий электрод приобрел способность одновременно, но независимо детектировать оба вещества. При этом достигнута выдающаяся чувствительность: прибор фиксирует целевые молекулы в сверхнизких концентрациях, на уровне нанограммов на миллилитр. Наш сенсор блестяще проявил себя и на реальных биологических образцах — человеческой слюне и моче, содержащих микроколичества дофамина и парацетамола.
Инфраструктура Научного Парка СПбГУ
Работы проводились с использованием мощной инфраструктуры ресурсных центров Научного парка СПбГУ — его уникального центра коллективного пользования.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ.
Фото: dookdui / ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
