Российские ученые разработали биосенсорную систему, позволяющую определять содержание в жидкостях организма катехоламинов. Избыток этих веществ говорит о развитии опухолевых заболеваний нервной системы. С помощью новой методики можно эффективнее выявлять опухоли на ранних стадиях. Исследование ученых опубликовано в журнале Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis.

Катехоламины — это физиологически активные вещества, с помощью которых нейроны осуществляют передачу нервных импульсов. Также некоторые из них действуют на организм как гормоны. Если механизм передачи нервного импульса сбоит, в организме повышается уровень катехоламинов и их метаболитов в моче, крови, клетках, спинномозговой жидкости. По результатам измерения уровня катехоламинов можно выявить начальные этапы развития опухолевых новообразований, таких как феохромоцитома, нейробластома, параганглиома, карциноидные опухоли, а также болезней Альцгеймера и Паркинсона. Все они сопровождаются гибелью нервных клеток и уменьшением содержания нейромедиаторов в организме.

В клинической диагностике этих заболеваний широко распространены хроматографические, электрохимические и иммунохимические методы. У каждого есть достоинства и недостатки. Главное преимущество хроматографических методов в высокой чувствительности – с их помощью можно определять вещество при очень низких концентрациях. Но это дорого. Электрохимические метод дешевле, быстрее и легче для выполнения, но они не такие чувствительные. Иммунохимические методы хороши тем, что определять нужный компонент в сложной смеси. Однако ни один из этих методов не позволяет одновременно определять несколько катехоламинов и их метаболитов в одной пробе. Сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова разработали способ комплексного определения катехоламинов на основе флуоресцентного метода детектирования.

«Разработанная нами методика позволяет одновременно определять катехоламины и их метаболиты в моче и плазме крови без предварительного разделения, быстро, с высокой селективностью и с высокой чувствительностью, что открывает возможности ее использования в целях диагностики катехоламинпродуцирующих опухолей», — пояснила один из авторов работы, аспирант химического факультета Мария Македонская.

За счет фермента пероксидазы, выделенной из корней хрена, катехоламин и его метаболиты в реакции с ароматическими аминами превращаются во флуоресцирующие производные. Под действием ультрафиолета они светятся, и это детектирует спектрометр. Подбирая различные амины и длину волны возбуждающего излучения, ученые определяют концентрации различных катехоламинов и их метаболитов по спектру испускаемого света.