Учёные ТулГУ создают биосенсоры для ранней диагностики болезни Альцгеймера

Проект молодых исследователей Тульского государственного университета по созданию нового поколения медицинских анализаторов получил поддержку Российского научного фонда и правительства Тульской области.

Речь идёт об усовершенствовании амперометрических ферментных биосенсоров — устройств, которые определяют содержание в организме глюкозы, холестерина, ацетилхолина и других веществ. В таких анализаторах фермент реагирует с целевым веществом, а электрод преобразует эту реакцию в электрический сигнал. Метод дёшев, удобен и позволяет проводить анализ прямо у постели больного или даже вживлять датчик в тело.

Однако существующие биосенсоры не всегда стабильны, дают погрешности, имеют малый срок хранения, недостаточно чувствительны и требуют много биоматериала.

«Поэтому мы предложили усовершенствовать существующий метод, исследовав свойства электрокаталитически активных материалов, — рассказала младший научный сотрудник лаборатории биологически активных соединений и биокомпозитов ТулГУ Любовь Кузнецова. – Конечная цель – создать устройство, которое сможет фиксировать риски повышенного холестерина, ряда других показателей, в том числе маркеры таких серьёзных заболеваний, как болезнь Альцгеймера. Подобные тесты существуют, но они достаточно сложные и дорогие. Ещё одна задача – создать импортозамещённый прибор».

В рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом в 2026 году (софинансирование — правительство Тульской области), учёные планируют разработать принципиально новые материалы для электродов. Фермент и медиатор предполагается удерживать вместе внутри специального проводящего полимера — не синтетического, а природного. Такой материал биоразлагаем, одновременно фиксирует фермент и проводит ток. Добавление углеродных наноматериалов, по замыслу исследователей, резко повысит чувствительность. Впервые будут синтезированы такие композиты, а также комбинации природных полимеров с органосиликатными материалами.

Изучать перенос заряда в этих системах планируют с помощью электрохимических методов, микроскопии и ИК-спектроскопии — всё необходимое оборудование в лабораториях ТулГУ есть. Полученные материалы нанесут на печатные графитовые электроды, добавят ферменты и проверят стабильность и точность работы биосенсоров.

Ожидается, что это позволит создать отечественные аналитические устройства медицинского назначения, в том числе имплантируемые, что усилит импортозамещение в клинической диагностике и персонализированной медицине. Кроме того, разработанные материалы могут найти применение в регенеративной медицине и адресной доставке лекарств.