Košickí prírodovedci pracujú na vývoji elektrochemických senzorov, ktoré nájdu využitie v praktickej medicíne. Používajú pritom nový skenovací elektrochemický mikroskop za 300–tisíc eur.
Zámerom výskumníkov z Katedry fyzikálnej chémie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach je zlepšiť dostupnosť lekárskych odberov. Senzory sa totiž budú dať napojiť na mobil, ktorý zanalyzuje výsledky zo vzorky krvi, či telesných tekutín a ukážu hladinu cukru, cholesterolu, onkomarkerov a iných hodnôt.
„Našim hlavným cieľom je dostať laboratórnu detekciu k pacientom domov. Chceme, aby pacienti nemuseli tráviť dlhý čas čakaním a dochádzaním na odbery. Snažíme sa dosiahnuť, aby mohli v pohodlí domova sledovať svoje ochorenie a s už získanými dátami ísť k lekárovi odborníkovi,“ vysvetľuje odborná asistentka Jana Shepa (32).
Poukazuje na to, že vyťaženosť laboratórií je enormná. Ich metódy sú síce osvedčené, ale drahé, robustné a potrebujú školený personál.
Výsledky z jednej kvapky a hneď
Špeciálne senzory poslúžia na detekciu jednotlivých sledovaných látok. Tie stanovujú v spolupráci s Lekárskou fakultou UPJŠ, najčastejšími sú glukóza, inzulín, onkomarkery, cholesterol, kortizol, vitamín C a ďalšie. Toto všetko by sa malo dať jednoducho zmerať doma, bez návštevy ambulancie.
„Meranie urobíte tak, že vezmete mobil, kde bude naša aplikácia. Vyvíjame ju v spolupráci s Deutsche Telekom IT Solutions. Do mobilu zapojíte meracie zariadenie a do tohto vložíte senzor. Stačí kvapka telesnej tekutiny, najčastejšie krvi a máte hneď reálne výsledky,“ pokračuje Shepa.
Vo vývoji čipov prírodovedcom pomáha elektrochemický mikroskop, ktorý je jediný svojho druhu na Slovensku. UPJŠ na jeho obstaranie dostala grant z Plánu obnovy a odolnosti EÚ vo výške 300 – tisíc eur.
Nový prístroj funguje inak ako bežné mikroskopy. Pozostáva z dvoch častí s rôznym rozlíšením – od niekoľko mikrometrov až po 1 nanometer.
Senzory z rôznych materiálov
„Mikroskop dovoľuje sledovať lokálnu elektrochémiu priamo na materiáli, ktorý chceme študovať, a to vo veľmi malom rozmere. Neukazuje obraz, ale elektrochemickú reakciu na vzorke. Keď pracujeme s čipmi, tak vieme zistiť, ktorá časť je vodivá a ktorá je menej vodivá,“ vysvetľuje Shepa.
Reakciu vyvolajú elektródy hrúbky ľudského vlasu. Senzory sú väčšinou na báze uhlíka, vzácnych kovov alebo nanočastíc. Výber materiálu záleží od toho, akú látku má senzor merať.
Vývoj jedného senzora dokáže odborníkov aj potrápiť. „Niektoré molekuly sú aktívne samy osebe a elektródy nepotrebujeme nijak upraviť. Najjednoduchšie oxiduje kyselina askorbová, teda vitamín C. Najzložitejšie sa detekujú veľké molekuly ako inzulín a cholesterol,“ prezradila vedkyňa.
Pripravujú testovanie
Merania cez mobil fungujú už v laboratórnych podmienkach s pracovnou verziou aplikácie. Systém ešte musí byť otestovaný vo viacerých zdravotníckych centrách.
„V prvotnom štádiu bude testovanie prebiehať u ležiacich pacientov, aby odber mohla vykonávať sestra počas celého dňa. Aplikácia sa bude dať stiahnuť. Senzory by mali byť distribuované v spolupráci s medicínskymi spoločnosťami a lekármi. Verím, že si pacienti budú môcť raz kúpiť náš senzor jednoducho v lekárni,“ hovorí Shepa.
Kedy sa dostane technológia do praxe, záleží od dostupnosti ďalších finančných prostriedkov.
text: Eva Eperješiová
foto autorka