"Другие подобные системы либо заметно менее чувствительны к глюкозе, либо работают в щелочной среде и предусматривают дополнительный этап разведения проб крови, в определенных случаях в тысячу раз. Все это усложняет процедуры и снижает достоверность результатов анализа", – рассказал один из авторов работы, доцент Уральского федерального университета (Екатеринбург) Андрей Охохонин.
Основу тестовых полосок для глюкометров составляют электроды на тонкой подложке, покрытые особыми ферментами. Они расщепляют глюкозу, в результате чего образуется набор других молекул. Они взаимодействуют с электродом, и генерируется электрический ток. По его силе прибор определяет долю сахара в крови.
Этот метод безопасен и удобен для пациентов, однако ее главный недостаток заключается в одноразовости тестовых полосок и их относительно высокой стоимости. Поэтому диабетики во многих странах мира далеко не всегда могут позволить себе регулярно покупать эти расходные материалы. Это мешает полноценно контролировать уровень сахара в их организме.
Охохонин и его коллеги разработали катализатор, который может расщеплять глюкозу примерно так же, как это делают ферменты, которые используют при создании тестовых полосок для глюкометров. Он представляет собой тонкий слой из палладия и серебра, который осадили на поверхности многослойного электрода из углеродных нанотрубок.
По словам ученого, чтобы изготовить такой катализатор, множество нанотрубок осаждают на поверхность электрода и последовательного наносят слои серебра и палладия. Атомы осаждаются на нанотрубках при пропускании электрического тока через растворы солей этих металлов.
Ранее, по словам разработчиков, ученые уже пытались создать тестовые полоски на основе палладия. Однако уровень их каталитической активности был недостаточно высоким, чтобы точно определять концентрацию глюкозы в крови пациентов.
Российские ученые решили эту проблему. Они обратили внимание, что комбинация из двух металлов, серебра и палладия, взаимодействует с углеводородами гораздо активнее чистого палладия. Это значительно упростило процесс создания и использования тестовых полосок, так как теперь для их применения не нужно использовать щелочь и другие реагенты, которые требовались для работы катализаторов на основе чистого палладия. Как показывают расчеты ученых, их технология не только сделает полоски более долговечными, но и значительно удешевит их производство.
