В ТулГУ придумали, как выявлять болезнь Альцгеймера на ранней стадии

Молодые исследователи Тульского государственного университета работают над усовершенствованием медицинских анализаторов, способных выявлять серьезные заболевания на ранних стадиях. 

 Проект получил поддержку Российского научного фонда и правительства Тульской области.

В основе разработки — амперометрические ферментные биосенсоры. Эти устройства определяют содержание в организме глюкозы, холестерина, ацетилхолина и других веществ: нанесенный на электрод фермент вступает в реакцию с нужным соединением, а электрод преобразует ее в электрический сигнал. Метод удобен и дешев — анализ можно проводить прямо у постели больного или даже вживлять датчик для непрерывного мониторинга здоровья.

Однако существующие биосенсоры не лишены недостатков: они нестабильны, могут давать погрешности, имеют короткий срок хранения, недостаточно чувствительны и зачастую требуют большого объема биоматериала.

«Мы предложили усовершенствовать метод, исследовав свойства электрокаталитически активных материалов, — пояснила младший научный сотрудник лаборатории биологически активных соединений и биокомпозитов ТулГУ Любовь Кузнецова. — Конечная цель — создать устройство, которое сможет фиксировать риски повышенного холестерина, а также маркеры таких серьезных заболеваний, как болезнь Альцгеймера. Подобные тесты существуют, но они сложные и дорогие. Еще одна задача — создать импортозамещенный прибор».

Ключевая идея ученых — удерживать фермент и медиатор вместе внутри специального проводящего полимера, причем не синтетического, а природного происхождения. Такой материал одновременно фиксирует фермент, сам проводит ток и является биоразлагаемым. Добавление углеродных наноматериалов позволит многократно повысить чувствительность. В рамках проекта впервые синтезируют подобные композиты, а также скомбинируют природные полимеры с органосиликатными материалами.

Исследователи изучат механизмы переноса заряда с помощью электрохимических методов, микроскопии и ИК-спектроскопии — лаборатории ТулГУ располагают всем необходимым оборудованием. Затем материалы нанесут на печатные графитовые электроды, закрепят на них конкретные ферменты и проверят стабильность и точность работы получившихся биосенсоров.

Ожидается, что разработка позволит создать отечественные аналитические устройства, в том числе имплантируемые, что укрепит импортозамещение в клинической диагностике и персонализированной медицине. Кроме того, новые материалы обладают потенциалом для применения в регенеративной медицине и адресной доставке лекарств.

Источник информации: пресс-служба ТулГУ