«Хронические заболевания легких представляют собой серьезную медицинскую проблему; пациенты часто годами ждут точного диагноза. Это связано с тем, что наиболее распространенные симптомы, например, одышка, могут быть связаны со многими заболеваниями, включая легочные или сердечно-сосудистые заболевания. могут быть неправильно поставлены диагнозы, и поэтому их лечение может оказаться неэффективным», — отмечают представители Института физической химии Польской академии наук в заявлении, направленном в журнал Science в Польше.
Одним из наиболее перспективных методов диагностики хронических заболеваний является определение специфических химических соединений, появляющихся в организме при развитии заболевания.
Следуя этому примеру, ученые из Польши и Тайваня разработали метод быстрой и эффективной диагностики хронического, смертельно опасного заболевания — идиопатического фиброза легких.
Публикация коллектива Института физической химии Польской академии наук в Варшаве и Гаосюнского национального университета на Тайване опубликована в журнале «ACS Applied Nanomaterials».
Идиопатический легочный фиброз (ИЛФ) — хроническое заболевание, вызывающее прогрессирующий, необратимый и фатальный фиброз легких, приводящий к удушью. Наиболее распространенными симптомами являются сухой кашель и одышка, которые можно спутать со многими другими респираторными заболеваниями. В результате пациенты ждут до нескольких лет точного диагноза. За это время ухудшается не только состояние здоровья пациента, но и качество жизни. Что еще хуже, симптомы ИЛФ могут появиться только тогда, когда уже слишком поздно эффективно лечить пациента.
К сожалению, развитие ИЛФ до сих пор остается медицинской загадкой. Отсюда необходимость ранней диагностики. Одним из предлагаемых методов диагностики ИЛФ является определение биомаркеров, т.е. специфических соединений, например белков или нуклеиновых кислот, вырабатываемых организмом при развитии этого заболевания.
Существует несколько известных биомаркеров ИЛФ, одним из которых является белковая матриксная металлопротеиназа-1 (ММП-1), которая разрушает волокнистый коллаген, отложившийся в дыхательных путях. Хотя MMP-1 хорошо изучен, методы отслеживания его концентрации в жидкостях организма во время развития ИЛФ отсутствуют.
Поэтому исследователи из Польши и Тайваня разработали новый, быстрый метод эффективного определения белкового биомаркера ММП-1, в котором они использовали электрохимический сенсор. Этот датчик был разработан и изготовлен с использованием метода молекулярно-импринтированного полимера (MIP).
Этот метод предполагает приготовление слоя МИП путем полимеризации из раствора функционального и сшивающего мономера в присутствии импринтированного химического соединения, которое на этом этапе действует как шаблон. Затем этот шаблон удаляется из MIP, создавая уникальные молекулярные полости по форме и размеру отпечатанных молекул шаблона.
Это можно сравнить с углублениями на рождественской скалке. Эти углубления имеют настолько характерную форму, что в них поместится только подходящее печенье. А если печенье попадает в паз, оно прилипает к скалке, как... собачий хвост к липучке. Таким образом, если «молекулярное печенье» застревает в датчике, известно, что искомый биомаркер присутствует в тестируемом образце.
«Использование новых материалов, распознающих аналиты, в электрохимических сенсорах может значительно повысить эффективность этих сенсоров и способствовать объяснению механизмов обнаружения аналитов», - комментирует доктор Хаб., цитируемый в релизе IPC PAN. Пиюш С.Шарма.
"Оказалось, что точность этого определения превышает точность определения, проведенного с помощью коммерчески доступного ИФА-теста", - отмечает проф. Влодзимеж Кутнер.
Вышеупомянутое исследование, подробно описанное в журнале ACS Applied Nano Materials, является перспективным и может позволить отслеживать течение каждой последующей стадии хронических и прогрессирующих заболеваний неизвестной этиологии и патогенеза, в том числе идиопатического легочного фиброза, - сообщается в пресс-релизе (https ://ichf.edu.pl/wydarzenia/molecularny-rzep-na-ratunek-plucom).
Хотя еще многое предстоит сделать, например, проверить влияние других веществ, присутствующих в жидкостях организма, на эффективность определения ММП-1, метод молекулярного импринтинга в полимерные матрицы настолько привлекателен, что вскоре будет использоваться в биомедицине. , особенно при диагностике многих трудновыявляемых при лечении заболеваний. Ученые надеются, что их метод определения биомаркеров с помощью электрохимических сенсоров с молекулярно-отпечатанными полимерами в качестве элементов распознавания найдет широкое применение в диагностике других заболеваний и будет способствовать развитию персонализированной медицины.
PAP Science в Польше
lt/зан/
