Elektrochemická detekcia inzulínu na zlatých mikroelektródach

Diabetes mellitus (DM) je heterogénne metabolické ochorenie charakterizované chronickou hyperglykémiou [1]. DM patrí celosvetovo medzi najrozšírenejšie ochorenia, pričom sa predpokladá, že zo súčasného počtu 385 miliónov pacientov by mohol počet ľudí trpiacich DM stúpnuť v roku 2035 až na 471 miliónov [2]. Častokrát príznaky nie sú pozorovateľné dostatočne skoro a tak hyperglykémia spôsobuje, že patologické a funkčné zmeny prebiehajú omnoho skôr ako je vykonaná diagnostika ochorenia [3]. Preto sa v súčasnej dobe kladie dôraz na vývoj senzorov, ktoré by boli schopné včasnej, presnej, prístrojovo a finančne nenáročnej diagnostiky glukózy a inzulínu.

Táto práca je zameraná na elektrochemické stanovenie inzulínu na zlatých mikroelektródach modifikovaných nanočasticami. Zlaté mikroelektródy boli modifikované pomocou zlatých nanočastíc (AuNPs) a kombináciou uhlíkových nanotrubičiek (CNTs) a AuNPs, čím došlo k zväčšeniu aktívnej plochy zlatej mikroelektródy a zvýšeniu počtu aktívnych miest potrebných pre stanovenie inzulínu. V prípade modifikácie zlatej mikroelektródy pomocou AuNPs došlo k zväčšeniu aktívnej plochy zlatej mikroelektódy o 42% a v prípade modifikácie kombináciou CNTs a AuNPs o 183%. Aktívna plocha nemodifikovanej zlatej mikroelektródy a zlatých mikroelektód modifikovaných nanočasticami bola stanovená elektrochemicky, pomocou 1 mM K₄[Fe(CN)₆]. Na nemodifikovanej zlatej mikroelektróde a zlatých mikroelektródách modifikovaných pomocou AuNPs a kombináciou CNTs a AuNPs boli stanovované koncentrácie inzulínu v rozmedzí 0,597 µM – 2,985 µM, pričom bola snaha dosiahnúť čo najlineárnejšiu koncentračnú závislosť maximálnej hodnoty prúdu od koncentrácie potrebnú pre budúce stanovenia neznámych koncentrácií inzulínu. Z vykonaných meraní bol stanovení korelačný koeficient, pomocou ktorého vieme rozhodnúť, ktorá závislosť prebiehala lineárnejšie. 

Táto práca vznikla na základe podpory grantov VEGA 1/0074/17, Vedeckej grantovej agentúry a APVV-16-0029, Agentúry na podporu výskumu a vývoja.

[1] ALBERTI, Kurt George Matthew Mayer; ZIMMET, PZ ft. Definition, diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complications. Part 1: diagnosis and classification of diabetes mellitus. Provisional report of a WHO consultation. Diabetic medicine, 1998, 15.7: 539-553.
[2] Bi, X., Lim, J., & Henry, C. J. (2017). Spices in the management of diabetes mellitus. Food chemistry, 217, 281-293.
[3] AMERICAN DIABETES ASSOCIATION, et al. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes care, 2010, 33.Supplement 1: S62-S69.