- 07.11.2024
Новые горизонты в мониторинге глюкозы: гибридные нанокомпозитные материалы от молодых ученых ТулГУ
Молодые ученые Тульского государственного университета (ТулГУ) сделали значительный шаг в области медицины и биотехнологий, предложив новые гибридные нанокомпозитные материалы для разработки междисциплинарного биосенсора, способного определять уровень глюкозы. Эти материалы изготовлены из редокс-активных полимеров на основе кремнийсодержащих матриц, полученных методом золь-гель, и ковалентно связаны с феназиновыми медиаторами, содержащими углеродные нанотрубки.
В рамках исследования был представлен комплексный подход к анализу новых материалов, который включает использование машинного обучения для устранения помех и предсказания структуры редокс-активных полимеров. Это открытие имеет важное значение для создания универсальных датчиков, которые могут быть использованы в медицинской диагностике, мониторинге биотехнологических процессов и химической промышленности, включая разработку имплантируемых устройств для непрерывного контроля уровня глюкозы.
Анализ уровня глюкозы является критически важным во многих сферах жизни. В медицине он играет ключевую роль в диагностике и лечении диабета 1 и 2 типов. В пищевой промышленности и биотехнологии, например, в процессе ферментации, а также в химических процессах, где глюкоза либо производится, либо потребляется, существует потребность в точных и быстрых методах анализа.
Для удовлетворения этих потребностей уже разработаны электрохимические ферментные биосенсоры. Новый композитный материал, созданный в ходе данного исследования, обладает биосовместимостью, нетоксичностью, стабильностью и превосходной электропроводностью. В будущем этот нанокомпозитный материал может быть использован для создания биосенсоров непрерывного мониторинга уровня глюкозы в крови, что позволит миниатюризировать устройства и производить их в России.
Работа над разработкой нового нанокомпозитного материала велась исследовательским коллективом лаборатории биологически активных соединений и биокомпозитов под руководством доктора технических наук Вячеслава Арляпова. В проекте также участвовали специалисты Института органической химии им. Н. Д. Зелинского Российской академии наук под руководством академика Валентина Ананикова, а также представители Южно-Российского государственного политехнического университета им. Платова, Института физической химии и электрохимии РАН, Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Тульской областной клинической больницы.
Эти разработки открывают новые перспективы для создания высокоточных и доступных методов мониторинга уровня глюкозы, что может значительно улучшить качество жизни людей с диабетом и других заболеваний.
