Nyt værktøj til tidlig påvisning af hypertension

Russiske videnskabsmænd er kommet med et nyt værktøj til tidlig påvisning af hypertension. De anvendte overfladeforstærket Raman-spektroskopi drevet af sølvnanopartikler for at detektere hypertension-inducerede molekylære ændringer i blodceller i tidlige stadier af sygdommen. Undersøgelsen blev offentliggjort i Biosensors .

Hjerte-kar-sygdomme er den største dødsårsag på verdensplan. Højt blodtryk eller hypertension er en af ​​de vigtigste risikofaktorer for hjerte-kar-sygdomme, der fører til organhypoxi og deraf følgende skader, såsom hjertesvigt, slagtilfælde, vaskulopati og nefropati.

Hypoksiske tilstande kan udvikle sig som et resultat af hypertension-inducerede ændringer i karstrukturen eller unormale ændringer i hæmoglobins affinitet for oxygen, hvilket fører til hæmoglobins nedsatte evne til at transportere og frigive oxygen i perifere væv.

Identifikation og overvågning af sådanne ændringer, der forekommer på celleniveau, kan hjælpe med at udvikle nye værktøjer til tidlig diagnostik og personlig målrettet behandling.

En gruppe forskere fra NUST MISIS, Moscow State University, Moscow Institute of Physics and Technology og Københavns Universitet har foreslået en ny tilgang til den selektive undersøgelse af hæmoglobinet i erytrocytter med SERS ved hjælp af en kolloid opløsning af sølvnanopartikler og sølvnanostrukturerede overflader.

"De nanostrukturerede overflader blev opnået ved at opløse 0,3 g sølvnitrat i 40 ml vand efterfulgt af tilsætning af 30 ml 20% natriumhydroxidopløsning. Det resulterende stof blev derefter vasket, efterfulgt af tilsætning af 5 ml 25%. vandig ammoniak og 25 mL vand. Den opnåede opløsning blev derefter sprøjtet på overfladen af ​​dækglas og udsat for varmebehandling. Disse nanostrukturer gjorde det muligt for os at opnå en forbedring af Raman-spredningen fra molekyler nær nanostrukturens overflade," bemærkede Georgi Maksimov, professor ved Materialefysisk Afdeling i University MISIS.

Forskerne anvendte plasmoniske SERS nanosensorer til at vurdere ændringer i egenskaberne af erytrocytter hos normotensive og hypertensive rotter. De var i stand til at detektere ændringer i erytrocytegenskaber hos hypertensive rotter, såsom et fald i erytrocytplasmamembranfluiditeten. En af forklaringerne på dette fænomen er det øgede niveau af kolesterol. Forøgelse af kolesterol fører til et fald i membranfluiditet og ændringer i erytrocytfunktionen.

For første gang observerede forskerne et fald i hæmmobiliteten i flyet i hæmoglobin hos hypertensive rotter, hvilket er umuligt at opdage med andre metoder. Forskerne mener, at dette kan forklares med den stigende stivhed af membranen, som kan reducere en hæms evne til at tilpasse sig skiftende iltkoncentrationer og påvirke hæmoglobins affinitet til ilt. Det kan igen forringe iltforsyningen til væv under hypertensive tilstande.

Den foreslåede SERS-baserede tilgang kan bruges til at udvikle nye diagnostiske værktøjer til at opdage tidlige patologier og til at vurdere behandlingsresultater i CVD og videre, mener forskerne. + Udforsk yderligere

Væskegrænsefladeassisteret SERS kunne se tidligere påvisning af Alzheimers sygdom