Ученые Санкт-Петербургского государственного университета совместно с коллегами из Санкт Петербургского государственного химико фармацевтического университета, Дальневосточного федерального университета и Института автоматики и процессов управления ДВО РАН разработали сенсор для одновременного анализа дофамина и парацетамола. Об этом сообщили в пресс-службе СПбГУ.
«Химики СПбГУ в составе научного коллектива создали новый тип электрода, способный быстро и эффективно определять концентрации дофамина и парацетамола в организме человека. Детектирование этих веществ важно для терапии и диагностики ряда заболеваний, таких как болезнь Паркинсона», — говорится в сообщении.
Уточняется, что одновременный мониторинг нескольких биомолекул является одной из ключевых задач современной биоаналитики. Дофамин — важнейший нейромедиатор, нарушения концентрации которого вызывают болезнь Паркинсона, шизофрению и другие неврологические расстройства. Парацетамол — широко распространенный анальгетик и антипиретик. Эти вещества часто присутствуют в организме одновременно — например, при медикаментозной терапии. По данным пресс-службы, ученые предложили принципиально новый метод изготовления гибких электродов, подходящих для проведения высокоточного анализа данных веществ.
«Мы использовали единый и быстрый процесс для создания электрода. Это работает следующим образом: гибкая полимерная пленка (полиимид) погружается в раствор соли золота, а затем на нее направляется луч синего лазера. В зоне воздействия нагрев одновременно запускает две реакции: превращает поверхностный слой полимера в пористую графеновую «губку» и восстанавливает ионы золота, осаждая образовавшиеся наночастицы прямо на формирующуюся матрицу», — привели в пресс-службе слова профессора кафедры лазерной химии и лазерного материаловедения СПбГУ Алины Маньшиной.
О методе
Как отметили в вузе, метод гарантирует равномерное распределение золота по всей поверхности пленки и создает прямой электрический контакт между металлом и графеном, что позволяет обойтись без связующих добавок, ухудшающих проводимость. Исследования подтвердили формирование уникального материала: частицы золота размером 5-30 нм равномерно покрывают поверхность, и именно такая методика приводит к успеху разработки. Графеновая основа обеспечивает высокую проводимость и площадь поверхности, а золотые компоненты служат активными каталитическими центрами, избирательно ускоряющими электрохимическое окисление дофамина и парацетамола.
«Благодаря такой архитектуре гибкий электрод смог одновременно, но независимо детектировать оба вещества. При этом ученым удалось достичь высокой чувствительности: детектор фиксирует целевые молекулы в сверхнизких концентрациях порядка наномолей на литр (нМ). Разработанный сенсор также показал высокую эффективность и при исследовании реальных биологических образцов — человеческой слюны и мочи, содержащих следовые количества дофамина и парацетамола», — рассказал аспирант кафедры лазерной химии и лазерного материаловедения СПбГУ Александр Вавилов.