Польские учёные разработали сенсоры с нанопокрытием, которые помогут эффективно измерять уровень дофамина. Его дефицит свидетельствует о заболеваниях центральной нервной системы.

Болезнь Паркинсона вызвана отмиранием нейронов ряда отделов ЦНС, которые используют в качестве нейромедиатора дофамин. Следовательно, низкое содержание этого вещества в организме может указывать на заболевание. Однако тестирование на дофамин довольно затратно и требует сложного оборудования.

Рис. 1. Силикатные частицы (слева) и они же с нанесённым слоем углеродных наночастиц (фото IPC PAS).

Исследователи из Института физической химии (IPC) Польской академии наук (PAN) упростили задачу медикам, создав недорогой и простой в использовании сенсор. Для этого они нанесли на электроды перемежающиеся слои силикатных субмикрочастиц величиной 100–300 нм и углеродных наночастиц размером 8–18 нм. У первых имеются положительно заряженные функциональные группы, у вторых — отрицательно заряженные, и между ними наблюдается электростатическое взаимодействие, поясняет участник проекта Анна Целебанска.

Электроды помещаются в раствор, содержащий дофамин. Поскольку вещество электрохимически активно, оно может окислиться при правильно подобранной величине электрического потенциала.

Метод, описанный в журнале Biosensors and Bioelectronics, позволяет выявлять дофамин при концентрации всего 10^–7 моль на литр. При этом в растворе могут содержаться посторонние субстанции, обычно препятствующие обнаружению нейромедиатора, — мочевая и аскорбиновая кислоты, а также парацетамол. Их концентрация не должна превышать 10^–3 моль на литр.

Сейчас, по словам руководителя исследования профессора Марцина Опалло, группа работает над улучшением чувствительности прибора, чтобы точнее определять, насколько велик дефицит дофамина.