SABC: новый метод определения ионов кальция в слюне улучшит диагностику угроз

Химики из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) совместно с коллегами из Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени И.П. Павлова создали новую методику определения уровня кальция в слюне. Этот подход может значительно улучшить точность диагностики таких заболеваний, как остеопороз и патологии слюнных желез. Работа была выполнена на средства гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в журнале Sensors and Actuators B: Chemical.

Кальций, содержащийся в слюне, служит важным индикатором состояния организма. Он поступает в ротовую полость из крови и играет ключевую роль в развитии зубной эмали, поддержании минерального баланса и защите ротовой полости. Недостаток кальция часто указывает на серьезные системные нарушения. Снижение уровня свободного кальция связано с деминерализацией костей, что характерно для остеопороза. Также отклонения от нормы могут быть важны для выявления злокачественных опухолей и других патологических состояний.

Сегодня основным способом определения общего содержания кальция в слюне является атомно-эмиссионная спектроскопия (АЭС). Однако он не позволяет различать свободные и связанные формы кальция, в то время как для медицинских целей нужны данные о обеих.

Профессор Константин Михельсон с кафедры физической химии СПбГУ подчеркнул: «Для клинической диагностики важно не только общее содержание кальция, но и концентрация его свободной формы, которую нельзя измерить стандартными методами».

Чтобы решить эту проблему, ученые использовали электрохимические сенсоры — ионоселективные электроды, применяемые в анализаторах крови. Для их адаптации к исследованию ротовой жидкости необходимо было доказать корректность работы электродов в новой среде и разработать алгоритм пересчета активности в концентрацию. Эти задачи были успешно выполнены благодаря экспериментам и расчетам с использованием специально созданной математической модели.

Авторы отмечают практическую значимость своей разработки. Свободная форма кальция активно участвует в биологических процессах организма, и ее изменения в слюне могут служить ранним маркером остеопороза и способствовать дифференциальной диагностике опухолей. Новая методика открывает возможности для создания неинвазивных и точных средств ранней диагностики. Эффективность метода была подтверждена экспериментами на реальных образцах.

Исследование проводилось в Научном парке СПбГУ, в частности, измерения методом АЭС выполнялись в ресурсном центре «Методы анализа состава вещества».