Обычно здоровье почек проверяют с помощью анализа на уровень креатинина в крови. Он показывает, как распадаются мышцы. Высокий уровень этого вещества может указывать на то, что почки плохо фильтруют отходы.

Но уровень креатинина зависит от мышечной массы человека и повышается только при потере почками более 75% функции.

Более надёжным показателем работы почек считается SDMA — побочный продукт распада белков. SDMA накапливается в кровотоке, так как не может метаболизироваться и выводится в основном почками. Анализ мочи на SDMA позволяет точнее оценить здоровье почек. В отличие от креатинина, уровень SDMA повышается даже при небольшом нарушении функции почек (потеря 25–40%) и не зависит от мышечной массы.

Учёные под руководством профессора Чонг Пил Парка из Университета Чанг-Анг (Республика Корея) создали биосенсор для определения уровня SDMA в моче. Этот метод позволяет раньше выявлять и лечить заболевания почек.

Профессор Парк отметил, что заболевания почек часто диагностируются на поздней стадии. Поэтому учёные хотят создать инструмент, который поможет пациентам и врачам отслеживать состояние почек и вовремя принимать меры.

В основе биосенсора — небольшие линейные пептиды, которые специфически связываются с SDMA. Эти пептиды были синтезированы и связаны с поверхностью слоистого двойного гидроксида Ni-Cr с наноструктурой оксида графена (NCL-GO), интегрированной в золотые электроды.

Для создания сенсора исследователи использовали метод капельного литья. Они покрыли золотые электроды раствором, содержащим NCL-GO, и дали ему высохнуть. Так сформировалось устойчивое покрытие пептид-функционализированных электродов (пептид/NCL-GO/Au). Уникальная двумерная структура NCL-GO состоит из нанолистов слоистого двойного гидроксида Ni-Cr, соединённых проводящими нанолистами оксида графена.

Созданные пористые сети улучшают проводимость и площадь поверхности электродов, что способствует лучшему переносу заряда и диффузии молекул. Это улучшает взаимодействие между пептидами и SDMA и повышает возможности сенсора по обнаружению.

В отличие от хроматографии новый электрохимический биосенсор проще в использовании и не требует сложного оборудования. Он подходит для небольших клиник, удалённых районов и мест с ограниченными ресурсами. Простая конструкция позволяет быстро получать результаты, что делает его удобным для регулярных медицинских осмотров и мониторинга.

Датчик поможет раньше диагностировать заболевания почек и улучшить результаты лечения пациентов. Технология нашей платформы может быть адаптирована для обнаружения других биомаркеров, что делает её полезной в разных областях медицины, — заключает профессор Парк.

Исследование опубликовано в журнале Biosensors and Bioelectronics.