با طراحی الکترودهای حاوی نانوساختارهای کربنی، محققان زیست‌حسگری ساختند که می‌تواند به سرعت عملکرد ضعیف کلیه را تشخیص دهد.
ساخت حسگری برای تشخیص سریع بیماری کلیوی
معمولا سلامت کلیه با اندازه‌گیری سطح کراتینین خون کنترل می‌شود، که نشانگر تجزیه عضلات است. سطح کراتین بالا می‌تواند نشان دهد این موضوع باشد که کلیه‌ها به طور کارآمد پسماندهای بدن را فیلتر نمی‌کنند. با این حال، سطح کراتین می‌تواند تحت تأثیر توده عضلانی فرد قرار گیرد و تنها پس از، از بین رفتن بیش از ۷۵ ٪ عملکرد کلیه، به میزان قابل توجهی افزایش یابد.
به عنوان یک جایگزین، SDMA ، یک محصول جانبی از تجزیه پروتئین، به عنوان شاخصی قابل اطمینان از عملکرد کلیه مطرح شده است. SDMA در جریان خون جمع می‌شود زیرا نمی‌تواند متابولیزه شود و در درجه اول توسط کلیه‌ها دفع می‌شود. اندازه‌گیری SDMA در ادرار نشانگر دقیق‌تری از سلامت کلیه است. بر خلاف کراتینین، سطح SDMA حتی با اختلال خفیف کلیه (از دست دادن ۲۵-۴۰ ٪) افزایش می‌یابد و به طور قابل توجهی تحت تأثیر توده عضلانی قرار نمی‌گیرد.
به تازگی، محققان به سرپرستی پروفسور جونگ پیل پارک از دانشگاه چانگ-آنگ، کره جنوبی، زیست‌حسگری برای تشخیص سطح SDMA در ادرار ارائه کردند. این روش غیر تهاجمی جایگزینی قابل اعتماد برای آزمایش خون ارائه می‌دهد و امکان تشخیص و درمان بیماری کلیه را فراهم می‌کند. نتایج این مطالعه در مجله Biosensors و Bioelectronic منتشر شد.
پروفسور پارک می‌گوید: «از آنجا که بیماری کلیوی اغلب خیلی دیر تشخیص داده می‌شود، هدف ما ایجاد ابزاری برای سنجش است که بیماران یا پزشکان می‌توانند از آن استفاده کنند تا به راحتی سلامت کلیه را برای درمان مؤثر کنترل کنند، مداخلات به موقع و پتانسیل برای نتایج طولانی مدت را فراهم می‌کنند.»
بخش اصلی این زیست‌حسگر شامل پپتیدهای کوچک و خطی است که به طور خاص به SDMA متصل می‌شوند. این پپتیدها سنتز شدند و به سطح یک هیدروکسید دو لایه از جنس نیکل/کروم حاوی نانوساختار گرافن اکسید (NCL-GO)، بر روی الکترودهای طلا (AU) قرار داده می‌شوند.
این ساختار دارای شبکه‌های متخلخلی بوده که انتقال بار و انتشار مولکولی در آن به سادگی انجام می‌شود در نتیجه تعامل بین پپتیدها و SDMA بیشینه شده و باعث افزایش قابلیت تشخیص حسگر می‌شود.
