CAAJ: разработан дешевый и простой сенсор для раннего выявления рака печени

Исследователи из Индийского института науки разработали уникальный сенсор на основе редкоземельного металла тербия для определения фермента β-глюкуронидазы — важного биомаркера рака печени. Работа опубликована в журнале Chemistry – An Asian Journal. Работа опубликована в журнале Chemistry – An Asian Journal (CAAJ).

Фермент β-глюкуронидаза есть у всех живых существ — от бактерий до человека.

При этом его повышение в крови часто сопровождает развитие рака печени, кишечника, молочной железы, почек, а также инфекций мочевыводящих путей и СПИДа.

"Традиционные методы анализа часто страдают от низкой чувствительности и помех. Тербий позволяет получать более чистый сигнал за счет длинного времени жизни его возбужденного состояния", — объяснила одна из авторов исследования, Ананья Бисвас.

В основе сенсора — гелевая матрица из солей желчных кислот с ионами тербия, которая при облучении ультрафиолетом излучает зеленый свет. К этой матрице добавили особое органическое вещество. При наличии β-глюкуронидазы это соединение расщепляется с высвобождением 2,3-DHN, который действует как антенна: поглощает УФ-свет и передает энергию тербию, многократно усиливая его зеленое свечение.

Для практического применения сенсор нанесли на бумажный диск — при добавлении образца с ферментом он начинает ярко светиться под УФ-лампой. Уникальность методики в том, что анализ можно провести без дорогого оборудования — достаточно портативной УФ-лампы и бесплатного программного обеспечения ImageJ.

Чувствительность сенсора оказалась очень высокой: он фиксирует концентрацию фермента от 185 нг/мл, тогда как при серьезном поражении печени β-глюкуронидаза превышает 1 000 нг/мл.

"С учетом роста заболеваемости раком печени, наше устройство может стать своевременным и доступным инструментом скрининга", — отметил руководитель работы, профессор Удай Майтра.

Ученые планируют клинические исследования для проверки сенсора на практике и надеются, что технология поможет удешевить диагностику серьезных заболеваний не только в развитых странах, но и в условиях ограниченных ресурсов.