Главная страница /

 

Коллектив ученых из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева разработали технологию получения тонких наноструктурированых пленок, состоящих из оксидов цинка и железа и обладающих сенсорной чувствительностью к сверхнизиким концентрациям диоксида азота. Полученный сенсор перспективен для неинвазивной диагностики ранних стадий легочных заболеваний. Результаты работы поддержаны грантом Президента РФ (MK-2276.2022.1.3) и опубликованы в международном журнале Biosensors.

 

Рак легких – одно из наиболее опасных онкологических заболеваний. Для его диагностирования на ранних стадиях обычно проводят компьютерную томографию грудной клетки. К сожалению, данный вид обследования требует дорогостоящего оборудования и зачастую назначается пациентам с уже явновыраженной формой заболевания, поэтому поздняя выявляемость рака легких является серьезной проблемой. Сегодня исследователи ищут способы повысить эффективность скрининга. Один из возможных подходов состоит в том, чтобы быстро, малоинвазивно, массово и на ранних стадиях определять это заболевание при помощи химических сенсоров.

 

Известно, что выдыхаемые человеком газы могут быть маркерами определенных заболеваний. В частности, оксид азота является биологическим медиатором в организме человека, он вырабатывается в легких и присутствует в выдыхаемом воздухе. Оксид азота участвует в патофизиологии ряда легочных заболеваний, включая рак легких. Определение сверхнизких концентраций выдыхаемого оксида азота позволит поставить диагностику этого серьезного заболевания на поток.  

 

Специалисты из научных центров Москвы и Долгопрудного создали композитный сенсор с высокой чувствительностью к оксиду азота. Работу прокомментировал кандидат химических наук, старший научный сотрудник Лаборатории химии легких элементов и кластеров ИОНХ РАН Артём Мокрушин: «Мы разработали технологию получения тонких наноструктурированых пленок оксид цинка - оксид железа методом аэрозольного газофазного напыления. Это позволяет получать тонкие наноструктурированные пленки контролируемого химического состава. При исследовании газочувствительных свойств пленок была подтверждена их способность фиксировать сверхнизкие концентрации диоксида азота, что может оказаться полезно для диагностики ранних стадий легочных заболеваний».

 

Подобрав экспериментальным способом оптимальное соотношение оксидов цинка и железа и применив нестандартную методику нанесения пленок этих оксидов, авторы получили компактный датчик, способный «чувствовать» примесь оксида азота в воздухе, даже если одна молекула оксида азота приходится на 3 миллиона молекул азота и кислорода. При этом датчик продемонстрировал хорошую устойчивость к влажности. Благодаря высокой чувствительности и селективности датчик можно использовать также в промышленности для детектирования концентраций диоксида азота значительно ниже предельно допустимых (ПДК).

 

 

Схема исследования

 

 

Источник: Mokrushin, A.S.; Gorban, Y.M.; Averin, A.A.; Gorobtsov, P.Y.; Simonenko, N.P.; Lebedinskii, Y.Y.; Simonenko, E.P.; Kuznetsov, N.T. Obtaining of ZnO/Fe₂O₃ Thin Nanostructured Films by AACVD for Detection of ppb-Concentrations of NO₂ as a Biomarker of Lung Infections. Biosensors, 2023, 13, 445. DOI: 10.3390/bios13040445

 

Пресс-релиз опубликован на сайтах Научная Россия https://scientificrussia.ru/articles/ucenye-razrabotali-gazovyj-sensor-dla-rannej-diagnostiki-raka-legkih, Поиск https://poisknews.ru/onkologia/chuvstvitelnyj-gazovyj-sensor-dlya-rannego-opredeleniya-raka-lyogkih-sozdali-v-ionh/, РАН https://new.ras.ru/activities/news/vysokochuvstvitelnyy-gazovyy-sensor-dlya-rannego-opredeleniya-raka-legkikh/, Индикатор https://indicator.ru/chemistry-and-materials/khimiki-razrabotali-vysokochuvstvitelnyi-gazovyi-sensor-dlya-rannego-opredeleniya-raka-legkikh-29-05-2023.htm, Менделеев.info https://mendeleev.info/himiki-razrabotali-vysokochuvstvitelnyj-gazovyj-sensor-dlya-rannego-opredeleniya-raka-legkih/, InScience https://inscience.news/ru/article/russian-science/12445, CoLab https://colab.ws/news/644, Научный микроблог Минобрнауки России https://sciencemon.ru/office/org/blog/261829/, а также в разделе «Пресс-релизы» сайта ИОНХ РАН.