Ryska forskare har kommit med ett nytt verktyg för tidig upptäckt av högt blodtryck. De tillämpade ytförstärkt Raman-spektroskopi som drivs av silvernanopartiklar för att upptäcka hypertoni-inducerade molekylära förändringar i blodkroppar i tidiga skeden av sjukdomen. Studien publicerades i Biosensors .

Kardiovaskulära sjukdomar är den vanligaste dödsorsaken globalt. Högt blodtryck, eller hypertoni, är en av de viktigaste riskfaktorerna för hjärt-kärlsjukdomar, vilket leder till organhypoxi och därav följande skada, såsom hjärtsvikt, stroke, vaskulopati och nefropati.

Hypoxiska tillstånd kan utvecklas som ett resultat av hypertoni-inducerade förändringar i kärlstrukturen eller onormala förändringar i hemoglobins affinitet för syre, vilket leder till den minskade förmågan hos hemoglobin att transportera och frigöra syre i perifera vävnader.

Identifiering och övervakning av sådana förändringar som inträffar på cellnivå kan hjälpa till att utveckla nya verktyg för tidig diagnostik och personlig riktad behandling.

En grupp forskare från NUST MISIS, Moscow State University, Moscow Institute of Physics and Technology och University of Copenhagen har föreslagit ett nytt tillvägagångssätt för den selektiva studien av hemoglobinet i erytrocyter med SERS med hjälp av en kolloidal lösning av silvernanopartiklar och silvernanostrukturerade ytor.

"De nanostrukturerade ytorna erhölls genom att lösa 0,3 g silvernitrat i 40 ml vatten, följt av tillsats av 30 ml 20% natriumhydroxidlösning. Den resulterande substansen tvättades sedan, följt av tillsats av 5 ml 25% vattenhaltig ammoniak och 25 mL vatten. Den erhållna lösningen sprayades sedan på ytan av täckglas och utsattes för värmebehandling. Dessa nanostrukturer gjorde det möjligt för oss att uppnå förbättringen av Raman-spridningen från molekyler nära nanostrukturens yta", noterade Georgi Maksimov, professor vid Institutionen för materialfysik vid universitetet MISIS.

Forskarna använde plasmoniska SERS nanosensorer för att bedöma förändringar i egenskaperna hos erytrocyter hos normotensiva och hypertensiva råttor. De kunde detektera förändringar i erytrocytegenskaper hos hypertensiva råttor, såsom en minskning av erytrocytplasmamembranets fluiditet. En av förklaringarna till detta fenomen är den ökade nivån av kolesterol. Att öka kolesterolet leder till en minskning av membranfluiditeten och förändringar i erytrocytfunktionen.

För första gången observerade forskarna en minskning av rörligheten i planet för hem i hemoglobin hos hypertensiva råttor, vilket är omöjligt att upptäcka med andra metoder. Forskarna tror att detta kan förklaras av den ökande styvheten i membranet, vilket kan minska förmågan hos ett hem att anpassa sig till ändrade syrekoncentrationer och påverka hemoglobinets affinitet till syre. Det kan i sin tur försämra syretillförseln till vävnader vid hypertoni.

Det föreslagna SERS-baserade tillvägagångssättet kan användas för att utveckla nya diagnostiska verktyg för att upptäcka tidiga patologier och för att bedöma behandlingsresultat i CVD och därefter, tror forskarna. + Utforska vidare

SERS med vätskegränssnitt kunde se tidigare upptäckt av Alzheimers sjukdom