Zlaté nanostruktury využili vědci CATRIN Univerzity Palackého při vývoji nových metod, které dokážou zachytit velmi nízké koncentrace látek důležitých pro fungování lidského organismu – například dopaminu a serotoninu. Výsledky, o něž se zasloužili odborníci z výzkumné skupiny Nanomateriály v biomedicíně ve spolupráci s dalšími kolegy, mají velký potenciál pro budoucí rychlou, citlivou a personalizovanou diagnostiku.
Ve studii publikované v časopise Sensing and Bio-Sensing Research vyvinuli speciální „plazmonický papír“ pokrytý zlatými nanohvězdičkami.
„Ten umožňuje jednoduše odebrat slzy a následně v nich analyzovat hladinu dopaminu. Právě ta může souviset se Sjögrenovým syndromem, autoimunitním onemocněním, které bývá někdy zaměňováno se syndromem suchého oka,“ vysvětlila první autorka článku Klára Dzurillová.
Druhá studie, kterou zveřejnil časopis Microchimica Acta, se zaměřila na současnou detekci serotoninu a sertralinu – běžně používaného antidepresiva ze skupiny SSRI (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors). Využití technologie SERS (povrchem zesílená Ramanova spektroskopie) umožnilo pomocí speciálně upraveného povrchu výrazně zesílit signál sledovaných molekul. V tomto případě vědci využili velmi drobné zlaté nanokužely, mezi nimiž jsou mezery menší než 20 nanometrů. Právě v těchto mezerách vznikají takzvaná hot spots, tedy místa, kde je elektromagnetické pole mimořádně zesílené, a díky tomu lze zachytit i velmi malé množství sledované látky.
„Díky novému postupu jsme navíc byli schopni detekovat zároveň serotonin a sertralin. Metoda tak do budoucna otevírá možnost současně sledovat koncentraci antidepresiva i serotoninu, na jehož hladinu léčba působí. To by mohlo přispět k přesnějšímu hodnocení účinku léčby a jejímu přizpůsobení konkrétnímu pacientovi,“ uvedla kosrespondující autorka článku a vedoucí výzkumné skupiny Nanomateriály v biomedicíně Kateřina Poláková.
Oba přístupy využívají povrchem zesílenou Ramanovu spektroskopii (SERS) a dosáhly velmi nízkých detekčních limitů i v přítomnosti dalších látek, které mohou měření komplikovat.