Ученые изобрели дешевый метод для измерения концентрации глюкозы в крови
Задачу синтеза бесферментных катализаторов для более точного и дешевого определения концентрации глюкозы в крови решили ученые Уральского федерального университета, 6 августа сообщила пресс-служба УрФУ.
Тест-полоски для глюкометров, с помощью которых проводят постоянный мониторинг уровня глюкозы в крови больных диабетом, в настоящее время покрывают сложными белковыми соединениями — ферментами глюкозооксидаза или глюкозодегидрогеназа, которые вырабатываются микроорганизмами. Они являются органическими катализаторами, ускоряющими реакцию окисления глюкозы в крови больного, глюкометр фиксирует реакцию и приводит результат к цифровому значению.
Белковая природа ферментов приводит к тому, что срок их жизни непродолжителен и необходимо часто заменять сенсоры, что удорожает процедуры.
Исследовательская группа под руководством доцента кафедры аналитической химии УрФУ Андрея Охохонина разработала новую технологию изготовления катализаторов из наночастиц палладия, которая заключается в совместном послойном электрохимическом осаждении палладия и серебра на поверхности электрода (тест-полоски).
Чтобы увеличить удельную поверхность электрода, ее модифицируют с помощью нанесения суспензии из углеродных многостенных (вставленных друг в друга) нанотрубок, потом испаряют воду. Далее электрод поочередно опускается в растворы соли серебра AgNO3 и соли палладия K2PdCl4 в разбавленной серной кислоте и подают на него электрический ток, восстанавливая металлы на поверхности электрода.
Статью с описанием метода послойного электрохимического осаждения соавторы опубликовали в Russian Chemical Bulletin. Такой метод впервые описан в научной литературе.
«Полученный новый материал обладает значительной каталитической активностью в электрохимическом окислении глюкозы. При этом, в отличие от аналогов, реакция окисления эффективно протекает в нейтральной среде фосфатного буферного раствора, которая соответствует кислотности крови человека.
Другие подобные системы либо заметно менее чувствительны к глюкозе, либо работают в щелочной среде и предусматривают дополнительный этап разведения проб крови, в определенных случаях в тысячу раз. Все это усложняет процедуры и снижает достоверность результатов анализа», — пояснил Андрей Охохонин.
Напомним, сахарный диабет — проблема мирового масштаба, число заболевших с каждым годом растет. По данным Роспотребнадзора, в 2018 году им болели 422 млн человек, то есть около 10% всех жителей Земли. В России к началу 2020 года было 5,1 млн заболевших взрослых и 50 тыс. детей.
Напомним также, для контроля состояния организма больного сахарным диабетом он должен постоянно измерять уровень сахара в крови с помощью глюкометра, поскольку резкое его изменение может привести к тяжелым последствиям.
