Nowy biosensor umożliwia szybkie i tanie badanie kwasów żółciowych, praktycznie w każdym zakątku świata, dzięki czemu diagnozowanie i monitorowanie zmian wątroby możliwe będzie również w domu pacjenta, informuje "The Analyst". Około 170 milionów ludzi na całym świecie choruje na różnego typu schorzenia wątroby.
Jedną z metod diagnostycznych, którą mogą stosować lekarze, jest analiza stężenia kwasów żółciowych. Niestety, badanie to wymaga kosztownego sprzętu laboratoryjnego. Jak to w medycynie bywa, wczesna diagnoza zmian chorobowych wątroby oraz szybkie rozpoczęcie leczenia znacząco wpływa na sukces terapii.
Naukowcy z grupy badawczej profesora Chung-Chiun Liu z Case Western Reserve University (USA) opracowali miniaturowy biosensor (wielkością przypominający paski analityczne dla elektronicznych glukometrów, jakie używają osoby chore na cukrzycę), za pomocą którego można wykryć zmiany chorobowe wątroby.
Biosensor przeprowadza elektrochemiczną analizę poprzez pomiar zmian potencjału elektrycznego pomiędzy elektrodą roboczą, na powierzchni której jest odpowiedni enzym i koenzym, a elektrodą odniesienia utworzoną z chlorku srebra. Pozwala to na określenie stężenia kwasów żółciowych w badanej próbce, gdyż zmiany mierzonego potencjału są wprost proporcjonalne do ich stężenia.
Wykrywanie kwasów żółciowych oraz określanie ich stężenia przez biosensor realizowane jest poprzez pośrednią reakcję, gdzie połączony z elektrodą roboczą enzym utlenia zawarte w próbce kwasy, redukując jednocześnie związany z elektrodą roboczą koenzym NAD+. Tym samym, NAD+ przekształcany jest w NADH, która to forma następnie utleniania jest przez sensor wytwarzając potencjał wprost proporcjonalny do ilości kwasów żółciowych zawartych w badanej próbce.
Dzięki temu można łatwo wykryć zmiany stężenia kwasów żółciowych, co umożliwia diagnostykę chorób wątroby.
Urządzenie jest jednorazowego użytku, proste w konstrukcji, a przez to tanie.
Uniwersalność metody pozwala również na użycie podobnie skonstruowanego biosensora do analiz innych biomarkerów zmian chorobowych, w tym np. nowotworów. Naukowcy współpracujący z prof. Chung-Chiun Liu obecnie prowadzą intensywne badania jedynie w kierunku optymalizacji układu, by ten jak najszybciej mógł być użyty do diagnozowania zmian chorobowych wątroby.