Химики СПбГУ разработали сенсор для определения гистамина в организме человека по слюне

В современной медицине все активнее развиваются различные сенсорные методы мониторинга, позволяющие проводить различные исследования без использования громоздкого медицинского оборудования. Наиболее распространены электрохимические сенсоры, например глюкометры для определения содержания глюкозы в крови пациентов с сахарным диабетом.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Analytical Chemistry.

Такое исследование человек может провести самостоятельно, без помощи медицинского специалиста, и получить результат за несколько секунд или минут. В последнее время активное развитие также получили «носимые» сенсоры, которые закрепляются на коже человека и передают информацию о содержании глюкозы в межклеточной жидкости сразу на мобильный телефон.

Для людей с риском возникновения заболеваний желудочно‑кишечного тракта важным оказывается мониторинг гистамина — одного из органических соединений, представляющих собой бесцветные кристаллы, которые хорошо растворяются в воде и этаноле. В организме человека гистамин выполняет функцию медиатора аллергических реакций немедленного типа и участвует во многих физиологических процессах.

Ученые Санкт‑Петербургского университета создали дешевый и простой в использовании сенсор для оперативного мониторинга гистамина в организме человека, который не требует прокола тканей и в перспективе может быть использован для самостоятельного выявления риска язвы или других болезней ЖКТ.

Сенсор изготавливается на так называемых печатных электродах — измерительных устройствах, которые печатаются специальными чернилами на подложке‑изоляторе. На поверхность такого электрода наносится капля раствора сульфата меди, затем высушивается и покрывается эмульсией полимера, после чего снова высушивается. Как отмечают химики СПбГУ, весь процесс занимает около получаса, причем за это время можно создать до 100 таких сенсоров.

Мы не используем ферменты, которые обычно применяются для долгого хранения, при этом разработанные нами сенсоры могут храниться до шести месяцев. Главное преимущество такого способа мониторинга гистамина — его неинвазивность.

Автор исследования, заведующий кафедрой аналитической химии СПбГУ профессор Сергей Ермаков

«Для проведения исследования необходим небольшой образец слюны, что позволяет проводить быстрый анализ практически в любых условиях», — рассказал автор исследования, заведующий кафедрой аналитической химии СПбГУ профессор Сергей Ермаков.

По словам ученого Университета, значимость работы также состоит в том, что в ней впервые аналитический сигнал в электрохимических сенсорах был основан на реакциях комплексообразования. При таком подходе ионы металла взаимодействуют с «донорами» электронов, что позволяет проводить исследования быстро и с высокой точностью. В перспективе созданные сенсоры могут быть применены для экспресс‑диагностики ряда других заболеваний. Кроме того, разработку также можно использовать в сельском хозяйстве — например, для определения уреазной активности почвы (ее способности разлагать мочевину на углекислый газ и аммиак).

Санкт‑Петербургский государственный университет — старейший университет России — был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт‑Петербургский университет отмечает свой 300‑летний юбилей.

План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300‑летия СПбГУ, которое провел заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Николаевич Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт со специальным дизайном, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. В честь 300‑летия Санкт‑Петербургского государственного университета в почтовое обращение вышла марка, на которой изображены здание Двенадцати коллегий и памятник графу С. С. Уварову. Также с космодрома Байконур была запущена ракета «Союз» с символикой Университета.

По решению губернатора Санкт‑Петербурга Александра Дмитриевича Беглова 2024 год в Северной столице объявлен годом Санкт‑Петербургского университета. В день 300‑летия СПбГУ на Ростральных колоннах зажгли факелы. Дворцовый мост украсили флаги Университета, а общественный транспорт — его символика. В мае 2024 года Университет впервые принял участие в праздновании Дня города и стал отдельной площадкой для мероприятий. Также СПбГУ запустил сайт, посвященный юбилею, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях празднования.