Уральские ученые создали 3D-печатный датчик для измерения уровня холестерина

Исследователи из Уральского федерального университета (УрФУ) разработали микрожидкостный чип, способный измерять уровень холестерина в крови без использования белковых соединений или агрессивных реагентов. Микрожидкостная система напечатана на стереолитографическом 3D-принтере, а активным веществом служит хлорид меди — это делает процесс проще, быстрее и доступнее.

«Определение холестерина в настоящее время осуществляется с помощью колориметрии, хроматографии и ферментов, однако в этих методах используют либо крайне агрессивные реагенты, либо сложное и дорогостоящее оборудование, либо — в качестве распознающих и чувствительных элементов, определяющих уровень холестерина — ферменты — биологические молекулы, которые добываются из живых организмов. Например, фермент холестериноксидаза производится некоторыми видами бактерий. Также ферменты являются природными полимерами — белками. Следовательно, они склонны к денатурации и требуют определенных условий хранения, соблюдения режимов температуры и кислотности. Мы решили подобрать небиологический аналог этого фермента, чтобы сделать процесс анализа на холестерин дешевле, проще и быстрее. Один из самых доступных вариантов — это хлорид меди, который, как нами было впервые обнаружено, проявляет высокую чувствительность к холестерину», — рассказал доцент кафедры аналитической химии УрФУ Андрей Охохонин.

Для измерения уровня холестерина с помощью нового устройства достаточно небольшого количества крови, помещаемой в анализирующий чип с раствором хлорида меди в ацетонитриле. В чип интегрирован электрод, который подключается к вольтамперометрическому анализатору, выдающему результаты анализа. Еще одно достоинство нового чипа в том, что в нем содержатся магнитные наночастицы с полимерами с молекулярными отпечатками, избирательно сорбирующими холестерин и отсеивающими любые другие вещества, характерные для состава крови.

«Полимеры с молекулярными отпечатками необходимы для того, чтобы эффективно отделять холестерин от других веществ, содержащихся в крови. Попробовав несколько вариантов мы выбрали в качестве сшивающего агента этиленгликольдиметакрилат, а в качестве функционального мономера — винилпиридин. Синтезированный на поверхности магнитных наночастиц полимер эффективно сорбирует холестерин, поэтому мы можем говорить о высокой селективности анализа, так как никакие другие вещества не мешают», — поясняет Охохонин.

Доклад научной команды опубликован изданием Journal of Electroanalytical Chemistry.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru