Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):50.
Біомаркери та інструменти молекулярної діагностики захворювань
Розробка та адаптація чутливого до білірубінубунту біосенсора для клінічної діагностики
- Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143 - Київський національний університет імені Тараса Шевченка
вул. Володимирська, 64, Київ, Україна, 01601 - Університетська лікарня Цюріха
Фрауенклінікстрассе, 10, Цюрих, Швейцарія, 8091 - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Просп. Перемоги, 37, Київ, Україна, 03056
Abstract
Мета. Білірубін є кінцевим продуктом деградації гему, а підвищені рівні пов'язані з гіпербілірубінемією, жовтяницею, гемолітичними захворюваннями, спадковими синдромами та захворюваннями печінки. Через клінічне значення визначення білірубіну це дослідження зосередилося на розробці та оптимізації амперометричного біосенсора на основі білірубіну оксидази для чутливого та селективного виявлення білірубіну. Методи. Застосовували амперометричний біосенсор на основі білірубіноксидази (BOx), де BOx каталізував окиснення білірубіну до білівердину. Отриманий продукт додатково електрохімічно окислювався при −0.15 В, утворюючи пурпурин, електрони та протони, що створювало струмову відповідь, пропорційну концентрації аналізу. Результати. У ході дослідження склад біоселективного елемента був наступним: зокрема, оптимальні концентрації 0.75% глутаральдегіду та 15% BOx були оптимізовані, а також визначено робочий потенціал −0.15 В, при якому спостерігалася максимальна амперометрична реакція на білірубін. Було показано, що підвищення концентрації NaCl і білкових компонентів у зразках зменшувало інтенсивність сигналу, але цей ефект було усунуто шляхом розведення зразків у десять разів перед аналізом. Водночас біосенсор продемонстрував високу селективність основних біологічних інтерферуючих факторів (амінокислоти, глюкоза, сечовина, креатинін), лінійну роботу в діапазоні 7.5—1000 мкм, межу виявлення білірубіну 7.5 мкм та високу відтворюваність (RSD = 6.7%). Усе це підтверджує його потенціал для клінічного використання в майбутньому. Висновки. У цій роботі було розроблено та оптимізовано амперометричний біосенсор на базі BOx, який забезпечує вибіркову та чутливу відповідь у широкому діапазоні концентрацій білірубіну. Отримані результати підтверджують придатність запропонованої системи для точного визначення білірубіну в біологічних рідинах та його потенціал для клінічного застосування. Гранти. Робота проводилася в рамках Проєкту No 225067 Спільних дослідницьких проєктів Української Швейцарії: Конкурс пропозицій 2023 року. Частину роботи фінансував Фонд Сімонса № SFI-PD-Ukraine-00017453.
Keywords: біосенсор, клінічна діагностика, біомаркер, чутливий до білірубіну сенсор
Повний текст: (PDF, англійською)
