Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):47.
Біомаркери та інструменти молекулярної діагностики захворювань
Неінвазивний моніторинг функції нирок за допомогою кондуктометричного креатиніно-чутливого біосенсора
- Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143 - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Просп. Перемоги, 37, Київ, Україна, 03056 - Київський національний університет імені Тараса Шевченка
вул. Володимирська, 64, Київ, Україна, 01601
Abstract
Мета. Креатинін є важливим біомаркером, широко використовується для оцінки функції нирок і діагностики захворювань нирок [1—3]. Метою цієї роботи було створення креатиніно-чутливого кондуктометричного біосенсора для швидкого та неінвазивного використання моніторингу функції нирок із використанням зразків сечі. Методи. Дві пари плоских тонкоплівкових інтергітованих золотих електродів, нанесених на керамічну підкладку, були використані як кондуктометричний перетворювач. Досліджувалися різні методи іммобілізації ферментів, а аналітичні характеристики біосенсора оцінювалися за допомогою штучних зразків сечі та порівняння з методом Джаффе. Результати. Серед досліджених методів іммобілізації ковалентного перехресного зшивання креатиніну деймінази у краплі глутаральдегіду показали найкращу аналітичну ефективність. Розроблений біосенсор продемонстрував швидку реакцію у 25 секунд, високу стабільність реакції (RSD = 1,6%) та відтворюваність підготовки мембрани (RSD = 2%). Вивчено вплив pH, іонної міцності, буферної ємності та концентрації білка на характеристики біосенсора, а також встановлено оптимальні умови експлуатації. Біосенсор продемонстрував високу селективність креатиніну за наявності компонентів людської сечі, тоді як реакція на перешкоди не перевищувала 10% від сигналу креатиніну. Межа виявлення біосенсора становила 5 мкм, а лінійний діапазон — 5—1000 мкм. Результати біосенсорного аналізу штучних зразків сечі показали тісну кореляцію з даними методу Яффе (R = 0,98), що підтверджує точність і надійність розробленого біосенсора. Висновки. Розроблено новий біосенсор провідності для визначення креатиніну сечі та оптимізований для неінвазивного моніторингу функції нирок. Біосенсор продемонстрував високу чутливість, вибірковість, стабільність і сильну кореляцію зі стандартним методом, що свідчить про його потенціал для клінічної діагностики. Фінансування. Цю роботу підтримував Національний дослідницький фонд України в рамках проєкту 2025.07/0161.
Keywords: кондуктометричний біосенсор, креатініндеуміназа, креатинін, захворювання нирок, аналіз сечі
Повний текст: (PDF, англійською)
