Сверхчувствительный датчик для определения преднизолона в сыворотке крови и фармацевтических препаратах создали ученые Томска

Ученые Томского политехнического университета в составе международной научной коллаборации разработали дешевые и простые в использовании электрохимические сенсоры для определения синтетического гормона преднизолона в лекарственных препаратах и сыворотке крови. Результаты исследований показали, что новые сенсоры за счет своей структуры позволяют с высокой точностью (до 96 %) определять концентрацию гормона в образцах и сохраняют работоспособность в течение месяца. Об этом CNews сообщили представители Томского политехнического университета.

Исследование выполнено при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети» и госзадания «Наука». Результаты работы ученых опубликованы в журнале Chemosensors (Q2, IF: 3,7).

Преднизолон – это синтетический гормон, который широко применяется в медицине в качестве регулятора углеводного, белкового и минерального обмена. Мониторинг его концентрации в фармацевтических препаратах и крови важен для обеспечения надлежащего контроля эффективности лечения и предотвращения побочных эффектов. Существующие методы анализа требуют сложного оборудования и длительной подготовки проб, что ограничивает их повседневное применение.

Ученые Томского политеха совместно с коллегами создали электрохимический сенсор на основе композитного материала (смеси полиэтилена и технического углерода), модифицированного многослойными углеродными нанотрубками (MWCNTs).

«Ключевая особенность разработки — регенерируемая поверхность: перед каждым использованием с сенсора удаляется тонкий слой, наносится новая порция нанотрубок, и уже через минуту он готов к работе. Общее время от регенерации электрода до результата – несколько минут. Такой принцип работы прост и избавляет от длительных процедур очистки сенсора», — сказала один из авторов исследования, доцент отделения химической инженерии ТПУ Ольга Липских.

Политехники провели серию тестов нового сенсора, с его помощью определяли концентрацию преднизолона в таблетках и мази, а также в сыворотке крови.

Исследования, проведенные с помощью электрохимической импедансной спектроскопии, показали, что сенсоры ТПУ благодаря модификации поверхности позволяют уменьшить сопротивление переноса заряда в 246 раз по сравнению с немодифицированными электродами. Это позволило достичь высокой селективности и точности. Так, модифицированный сенсор выдает стабильный результат в течение четырех недель: в первые две недели результат сохранялся на уровне 96 % точности, в последующие две недели – на уровне 80 %.

В исследовании приняли участие ученые отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов Томского политеха, Карлова университета (Чехия), Университета Куч-Бехар Панчанан Барма (Индия) и ТГУ.