КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 19-73-00166

НазваниеЭлектрохимические (био)сенсорные платформы на основе нанозимов с пероксидазной активностью

Руководитель Комкова Мария Андреевна, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-205 - Аналитическая химия

Ключевые слова Электрохимические (био)сенсоры, ДНК-сенсоры, электрокаталитические метки, нанозимы, проводящие полимеры, электрополимеризация, берлинская лазурь, допированный бором алмаз, медицинская диагностика, персонифицированная медицина

Код ГРНТИ31.19.00, 31.15.33

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Настоящий проект нацелен на разработку универсальных электроаналитических (био)сенсорных платформ для задач медицинской диагностики и призван решить ряд фундаментальных и прикладных задач. Исследования в рамках проекта междисциплинарны и охватывают сферы материаловедения, энзимологии, иммунохимии, химии полимерных материалов, физической химии (в том числе электрохимии), аналитической химии. Так, в рамках проекта будут заложены научные основы применения нанозимов на основе берлинской лазури в качестве замены природных ферментов пероксидаз. С одной стороны, искусственный аналог наиболее используемого в биотехнологии и анализе фермента пероксидазы будет выступать в качестве более надежной, чувствительной, стабильной, простой в использовании (электро)каталитической метки. С другой стороны, модификация поверхности электродов наноструктурированным электрокатализатором позволит превзойти по аналитическим характеристикам известные системы такого типа. В 2018 году руководителем настоящего проекта осуществлен каталитический синтез наночастиц берлинской лазури (гексацианоферрата железа), обладающих каталитической константой в реакции восстановления пероксида водорода, вплоть до 200 раз превосходящей таковую для природной пероксидазы и на порядок величины – для известных наночастиц берлинской лазури. В отличие от известных ранее неорганических нанозимов, имитирующих пероксидазную активность, синтезированные каталитически наночастицы берлинской лазури могут быть использованы в нейтральных рН (вплоть до рН=7.4) и не обладают оксидазной активностью [Komkova М.А., Karyakina E.E., Karyakin A.A. Catalytically synthesized Prussian Blue nanoparticles defeating natural enzyme peroxidase. Journal of the American Chemical Society, 2018, 140, pp. 11302−11307]. Публикация работы в наиболее престижном журнале по химии не только свидетельствует о научной новизне предлагаемого исследования, но и обеспечивает его мировой приоритет. Для иммобилизации нанозимов путем ковалентной сшивки и использования их в качестве (электро)каталитических меток необходимо модифицировать их поверхность функциональными группами для конъюгации с антителами. В рамках настоящего проекта впервые будет осуществлен каталитический синтез композитных наночастиц берлинская лазурь/проводящий полимер. Такой подход, с одной стороны, позволит осуществить синтез наночастиц катализатора в условиях его максимальной каталитической активности, с другой стороны, обеспечит функционализацию наночастицы на стадии синтеза за счет присутствия функциональных групп в цепи проводящего полимера (замещенного полианилина или политиофена). Для иммобилизации нанозимов в рамках проекта будут разработаны электрохимические интерфейсы (1) на основе нанорамерных пленок алмаза, допированного бором, с улучшенными характеристиками сигнал/фон и (2) проводящих полимеров этилендиокситиофена и его производных с улучшенной кинетикой электродных реакций. Междисциплинарность предлагаемых в проекте подходов позволит сочетать передовые исследования в областях создания функциональных материалов с заданными свойствами, электроанализа, иммунохимии, химической энзимологии для создания высокоэффективных электрохимических (био)сенсорных платформ и внедрения высоких технологий в сфере медицинской диагностики.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---