Современная химия




Светящийся сенсор на глюкозу виден сквозь кожу

светящийся сенсор на глюкозу виден сквозь кожу

Исследователи из Японии разработали микроразмерные бусины, интенсивность свечения которых зависит от концентрации глюкозы в среде, в которой они находятся.

Свечение микробусин можно наблюдать непосредственно через кожу. Это позволяет рассматривать новый материал в качестве возможной альтернативы тем методам мониторинга глюкозы в крови больных диабетом, которые связаны с необходимостью регулярного забора крови для анализа.

Исследователи синтезировали мономер, содержащий фрагменты, способные к распознаванию глюкозы, флуорогенный фрагмент, спейсеры и фрагменты, по которым протекает полимеризация. Интенсивность флуоресценции увеличивается симбатно с увеличением концентрации глюкозы.

В настоящее время вживляемые в тело пациента сенсоры для непрерывного определения концентрации глюкозы в крови неудобны для использования, поскольку их необходимо подключать к внешним источникам питания и мониторам. В качестве альтернативы сенсоров с необходимостью подключения к системам вне тела предполагается использовать флуоресцентные сенсоры, однако, полученные до настоящего времени сенсоры такого типа излучали недостаточно интенсивно для того, чтобы их свет мог пройти через кожу и часто оказывались токсичными для организма.

Для решения проблем, связанных с интенсивностью флуоресценции исследователи из группы Соджи Такеучи (Shoji Takeuchi) из Университета Токио разработали долговечные флуоресцентные биологически совместимые бусины, способные к непрерывному определению содержания глюкозы в крови, не требующих внешних источников питания. Флуоресцентное свечение бусин достаточно интенсивно, чтобы его можно было наблюдать через бледно-розовую кожу лабораторной мыши.

Флуоресцентным индикатором для определения глюкозы в новом сенсоре является молекула, являющаяся производной дибороновой кислоты и антрацена. Эта молекула селективно и обратимо связывается с глюкозой, продукт этого взаимодействия флуоресцирует без помощи дополнительных реагентов или ферментов. В молекулу ввели длинные гидрофильные спейсеры и сайты полимеризации, позволяющие молекуле гибко связываться с подложкой-носителем, тем самым увеличивая вероятность связывания с молекулой глюкозы. Последний этап работы над сенсорами заключался в том, что исследователи получили инъецируемые флуоресцентные полиамидные гидрогелевые бусины, внутри которых был запакован мономер-сенсор.

После инъекции бусин диаметром 130 мкм в уши мышей исследователи наблюдали, как изменяется интенсивность флуоресцентного излучения, проходящего через кожу уха, в зависимости от принудительного изменения содержания глюкозы в крови. Было обнаружено, что интенсивность флуоресценции увеличивается при увеличении концентрации глюкозы в крови и уменьшается при уменьшении концентрации глюкозы. Такеучи надеется на то, что разработанная им система в скором будущем сможет найти применение для непрерывного определения уровня глюкозы в организме.

Рауль Копелман (Raoul Kopelman), эксперт по наноразмерным химическим сенсорам для решения биомедицинских задач из Университета Мичигана отмечает, что работа японских коллег представляет собой изящный пример органического синтеза, который позволил инкорпорировать индикатор на определение глюкозы в биологически совместимую микрочастицу. Однако он подчеркивает, что до использования новых систем на практике еще предстоит решить ряд задач, в том числе не только связанных с клиническими испытаниями, но и с тем, что больных страдающих диабетом, необходимо будет убедить в использовании светящихся индикаторов на концентрацию глюкозы.

 

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЖКХ

News image

По оценкам ЦЭНЭФ, реализация энергосберегающих мер в ЖКХ может привести к экономии энергии до 70%. Повышение энергоэффективности всей отрасли ЖКХ с ...

ВНЕДРЕНИЕ ПОЛИМЕРА ПОЗВОЛЯЕТ УСТРАНЯТЬ ТЕЧЬ В ТРАНСФОРМАТОРАХ

News image

Проблема безопасной эксплуатации оборудования на подстанциях остается главной темой, волнующей умы энергетиков. Для продления сроков эксплуатации об...

ПОЛИБУТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ

News image

Перспективой для дальнейшего развития производства и применения полибутилентерефталат является отсутствие в его структуре хлорсодержащих агентов и с...

ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ УГЛЕВОЛОКНИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

News image

Углеродные волокна (УВ) – органический материал, содержащий 92 - 99,99 % углерода. Углеродные волокна получают путем ступенчатой термообработки разл...

Новые продукты оргсинтеза:

ЛАКИ И КРАСКИ: инновации Dow

News image

Водные дисперсии, разработанные на основе технологии NeoCAR™, широко используются в производстве архитектурных и индустриальных покрытий благодаря своим превосходным функциональным характеристикам. ...

BAYER SCHERING PHARMA: 50 лет инноваций в контрацепции

News image

1 января 1960 года, компания Bayer Schering Pharma (в то время Schering) зарегистрировала свой первый гормональный контрацептив.

ЗАМЕНИТЕЛИ САХАРА: свойства и применение

News image

К традиционной сладкой продукции относятся сиропы из сока сахарного клена и сахарного сорго; из корней цикория и клубней топинамбура, богатых инулином, при гидролизе которого образуется фруктоза (ле...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости органической химии - Светящийся сенсор на глюкозу виден сквозь кожу

Великие химики:

АВОГАДРО (Avogadro), Амедео

News image

Итальянский физик и химик Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья э ди Черрето родился в Турине, в семье чиновника судебного ведомства. В 1...

ЖЕРАР (Gerhardt), Шарль Фредерик

News image

Французский химик Шарль Фредерик Жерар родился в Страсбурге в семье банковского служащего. Окончив протестантскую семинарию в возрасте 15 лет, посту...

Институты химии:

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья

News image

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья был создан на базе лаборатории геохимиии и аналитической химии Геологического Инст...

Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН

News image

Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН был организован 1 апреля 1984 года на базе Отдела биохимии Новосибирского института органической...