Ученым ЮУрГУ удалось совершить настоящую революцию в диагностике неврологических заболеваний, создав уникальный сенсор для сверхточного определения уровня дофамина в крови человека. Новинка была представлена в авторитетном международном научном журнале Inorganic Chemistry Communications.
Дофамин – ключевой нейромедиатор, ответственный за регуляцию настроения, движений и когнитивных способностей человека. Любые сбои в его выработке способны привести к развитию тяжелейших заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, Альцгеймера, депрессивные и тревожные расстройства. До недавнего времени ранние этапы этих заболеваний сложно было диагностировать, поскольку существующие методы не обладали достаточной чувствительностью.
Однако ситуация изменилась коренным образом благодаря новому российскому сенсору.
«Речь идет о неэнзимативном электрохимическом сенсоре, разработанном специально для измерения уровня дофамина. Основа этого устройства – угольный стержень, на который нанесен тонкий слой особого керамического покрытия из шести редкоземельных металлов: церия, гадолиния, празеодима, самария, иттрия и циркония, – комментирует научный сотрудник лаборатории экологических проблем постиндустриальной агломерации ЮУрГУ Роман Морозов. – Особенность этих материалов заключается в их необычной структуре, богатой кислородными вакансиями – микроскопическими дефектами, которые превращаются в активные центры, способные эффективно связываться с молекулами дофамина».
Для изготовления сенсора ученые использовали глицерин-нитратный метод, что позволило получить частицы нужного размера и формы.
Главным преимуществом нового сенсора стала беспрецедентная чувствительность: он способен уловить даже самые малые изменения содержания дофамина, начиная с рекордно низких показателей – 3,83 микромоля на литр. Устройство хорошо справляется с помехами от других веществ, показывает стабильные результаты и сохраняет работоспособность долгое время. Наконец, сам подход основан на неэнзимативной электронике, что выгодно отличает его от традиционных методов, использующих энзимы (ферменты), где используются дорогостоящие и нестабильные белковые катализаторы.
Практическое внедрение сенсора сулит значительные преимущества для здравоохранения. Во-первых, появляется уникальная возможность выявлять заболевания на самых ранних стадиях, когда шансы на успешное лечение наиболее высоки. Во-вторых, регулярный мониторинг уровня дофамина позволит индивидуально подбирать дозировку лекарственных препаратов, снижая риск побочных эффектов и повышая качество жизни пациентов. Простота конструкции сенсора даёт надежду на скорое появление недорогих и доступных диагностических комплексов, пригодных для массового использования в клиниках и домашних условиях.