Специалисты Томского политехнического университета в рамках международного научного сотрудничества создали недорогие и удобные электрохимические датчики для выявления синтетического гормона преднизолона в лекарствах и кровяной сыворотке. По данным исследований, новая конструкция сенсоров обеспечивает высокоточное (до 96%) измерение концентрации гормона в пробах и сохраняет функциональность на протяжении месяца. Об этом CNews проинформировали в Томском политехническом университете.
Работа выполнена при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» в рамках национального проекта «Молодежь и дети», а также в соответствии с государственным заданием «Наука». Итоги исследования опубликованы в журнале Chemosensors (Q2, импакт-фактор: 3,7).
Преднизолон представляет собой искусственный гормон, активно используемый в медицинской практике для регуляции углеводного, белкового и минерального обмена. Контроль его содержания в фармацевтических средствах и крови критически важен для обеспечения должной эффективности терапии и минимизации нежелательных реакций. Существующие методики анализа предполагают применение сложной аппаратуры и трудоемкую подготовку образцов, что затрудняет их рутинное использование.
Ученые ТПУ вместе с зарубежными партнерами разработали электрохимический сенсор на базе композитного материала (смеси полиэтилена и технического углерода), усовершенствованного многослойными углеродными нанотрубками (MWCNTs).
«Главное преимущество разработки — восстанавливаемая поверхность: перед каждым измерением с датчика удаляется тонкий слой, наносится свежая порция нанотрубок, и уже через минуту он снова готов к работе. Общее время от восстановления электрода до получения результата составляет несколько минут. Такой подход отличается простотой и исключает длительные процедуры очистки сенсора», — отметила соавтор исследования, доцент отделения химической инженерии ТПУ Ольга Липских.
Специалисты политеха провели серию испытаний нового датчика, определяя с его помощью концентрацию преднизолона в таблетках, мази и сыворотке крови.
Эксперименты с применением электрохимической импедансной спектроскопии продемонстрировали, что сенсоры ТПУ за счет модификации поверхности позволяют снизить сопротивление переносу заряда в 246 раз по сравнению с обычными электродами. Это обеспечило высокую избирательность и точность измерений. Модифицированный датчик демонстрирует стабильные показатели в течение четырех недель: в первые две недели точность сохранялась на уровне 96%, в последующие две — около 80%.
В работе участвовали исследователи отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов Томского политеха, Карлова университета (Чехия), Университета Куч-Бехар Панчанан Барма (Индия) и Томского государственного университета.
