Аспирант КФУ создал из полимолочной кислоты электрохимическую ячейку

46
КФУ

На кафедре аналитической химии Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского федерального университета (КФУ) создана проточная электрохимическая ячейка из полимолочной кислоты, для проведения анализа веществ, применяемых при диагностики и лечении заболеваний.

Разработанная система предназначена для анализа эффективности лекарств и определения биомаркеров и уровня метаболитов в биологических жидкостях человека. Электрохимическая ячейка представляет собой устройство, состоящее из емкости с токопроводящим раствором и электродов, для осуществления электрохимических реакций.

«Нами освоен полный производственный процесс, включающий печать на 3D-принтере электрохимической ячейки и электродов к ней, модификацию биологическими компонентами ее реактора, а также анализ биологических жидкостей с использованием этой ячейки», – сообщил Дмитрий Стойков, аспирант Химического института КФУ и автор разработки.

Молодой ученый, объясняя выбор основного материала для ячейки – полимолочная кислота, сообщил, что кислота (она же полилактид) являясь экологически чистым, биоразлагаемым пластиком, легко разлагается на безопасные компоненты в естественных условиях. Дмитрий Стойков отметил, что самым важным качеством полилактида в работе – это биосовместимость или же способность материала «встраиваться» в организм без побочных действий.

По словам молодого ученого, именно биосовместимость  была использована для совмещения материала с биологическими молекулами, в частности с ферментами, которые легко иммобилизуются на внутренней поверхности ячейки в специальном резервуаре.

«Разработанная нами электрохимическая система продемонстрировала свою эффективность при анализе модельных растворов биологических жидкостей (искусственной урины и искусственной сыворотки крови). Мы определяли уровень мочевой кислоты и тирозина –биомаркеров, высокие концентрации которых говорят о развитии мочекаменной болезни и патологии органов пищеварения. На наш взгляд, систему можно использовать для анализа реальных биологических объектов – естественных биологических жидкостей», – прокомментировал Дмитрий Стойков.

Также он сообщил, что с помощью созданной в КФУ ячейки можно определять концентрацию в биологических жидкостях человека лекарств, применяемых при лечении нейродегенеративных заболеваний. Это поможет устанавливать индивидуальную дозу медицинского препарата, анализируя скорость его выведения из организма и концентрацию в крови.

Следует также отметить, что в связи с изготовлением биосовместимых компонентов ячейки с помощью 3D-печати, они имеют низкую себестоимость. Кроме того, их легко можно адаптировать, создавая на их основе приборы, а также простые аналитические устройства для использования вне лечебного учреждения.


ИСТОЧНИККФУ