Ученые Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта создали оптический сенсор для оценки концентрации лекарственного препарата «Метотрексат» в сыворотке крови пациентов, страдающих аутоиммунными заболеваниями. Новый метод позволит врачам оперативно и намного экономичнее определять оптимальную дозировку персонально для каждого человека.
Для препарата «Метотрексат» характерно узкое терапевтическое окно: при малых концентрациях в организме эффект не достигается, а при высоких — появляется риск возникновения побочных реакций. В этом случае необходим точный терапевтический лекарственный мониторинг.
«Существующие методы анализа длительны, требуют дорогого импортного оборудования. Мы предложили альтернативный метод — оптический сенсор на базе плазмонного эффекта, который поможет определить, сколько содержится метотрексата в сыворотке крови человека. Технология основана на методе комбинационного рассеяния света. В конечном результате работы с сенсором мы получаем “ответ” от сыворотки пациентов после приема препарата в виде спектра и уже расшифровываем этот спектр», — рассказала младший научный сотрудник НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника» БФУ им. И. Канта, аспирант Елизавета Демишкевич.
Ученые протестировали сенсор на 60 образцах сыворотки крови пациентов, принимающих метотрексат, и 30 образцах сыворотки здоровых добровольцев. После статистической обработки данных они определили наличие или отсутствие препарата в плазме.
«В настоящий момент мы можем говорить о возможности качественного определения препарата с точностью 82%. Конечно, для того чтобы применять сенсор для терапевтического лекарственного мониторинга, этого пока недостаточно. Но стоит учитывать, что работаем мы над этим проектом меньше двух лет. Благодаря дальнейшим исследованиям разработка позволит определить концентрацию метотрексата в сыворотке с использованием отечественного оборудования, а не импортного», — добавила Елизавета Демишкевич.
Научная команда планирует продолжить работы над сенсором с использованием более сложного многостадийного синтеза поверхностей. Это позволит повысить точность прототипа, который будет определять концентрацию препарата для контроля эффективности лечения.
Над междисциплинарной разработкой трудится коллектив ученых Центра клинических исследований под руководством д.м.н., профессора Владимира Рафальского и старшего научного сотрудника НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника» Андрея Зюбина.
Технология и результаты экспериментов описаны в статье научного журнала Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy.
Исследование проводилось в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).
