No laboratório. Crédito:Sergey Gnuskov/NUST MISIS
Cientistas russos criaram uma nova ferramenta para detecção precoce da hipertensão. Eles aplicaram espectroscopia Raman de superfície aprimorada alimentada por nanopartículas de prata para detectar alterações moleculares induzidas por hipertensão nas células sanguíneas nos estágios iniciais da doença. O estudo foi publicado em
Biossensors .
As doenças cardiovasculares são a principal causa de morte no mundo. A hipertensão arterial, ou hipertensão, é um dos fatores de risco mais importantes para doenças cardiovasculares, levando à hipóxia de órgãos e consequentes danos, como insuficiência cardíaca, acidente vascular cerebral, vasculopatia e nefropatia.
Condições hipóxicas podem se desenvolver como resultado de alterações induzidas por hipertensão na estrutura dos vasos ou alterações anormais na afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, levando à diminuição da capacidade da hemoglobina de transportar e liberar oxigênio nos tecidos periféricos.
A identificação e o monitoramento de tais alterações que ocorrem no nível celular podem ajudar a desenvolver novas ferramentas para diagnóstico precoce e tratamento direcionado personalizado.
Um grupo de cientistas da NUST MISIS, Universidade Estadual de Moscou, Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e Universidade de Copenhague propuseram uma nova abordagem para o estudo seletivo da hemoglobina em eritrócitos com SERS usando uma solução coloidal de nanopartículas de prata e superfícies nanoestruturadas de prata.
"As superfícies nanoestruturadas foram obtidas dissolvendo 0,3 g de nitrato de prata em 40 mL de água, seguido da adição de 30 mL de solução de hidróxido de sódio a 20%. A substância resultante foi então lavada, seguida da adição de 5 mL de solução de hidróxido de sódio 25% amônia aquosa e 25 mL de água. A solução obtida foi então pulverizada na superfície das lamínulas e submetida a tratamento térmico. Essas nanoestruturas nos permitiram alcançar o aprimoramento do espalhamento Raman de moléculas próximas à superfície da nanoestrutura ", observou Georgi Maksimov, professor no Departamento de Física de Materiais da Universidade MISIS.
Os pesquisadores aplicaram nanossensores SERS plasmônicos para avaliar as mudanças nas propriedades dos eritrócitos em ratos normotensos e hipertensos. Eles foram capazes de detectar alterações nas propriedades dos eritrócitos em ratos hipertensos, como diminuição da fluidez da membrana plasmática dos eritrócitos. Uma das explicações para esse fenômeno é o aumento do nível de colesterol. O aumento do colesterol leva a uma diminuição na fluidez da membrana e alterações na função eritrocitária.
Pela primeira vez, os cientistas observaram uma diminuição na mobilidade no plano do heme na hemoglobina em ratos hipertensos, o que é impossível de detectar por outros métodos. Os pesquisadores acreditam que isso pode ser explicado pelo aumento da rigidez da membrana, o que pode reduzir a capacidade de um heme de se adaptar às mudanças nas concentrações de oxigênio e afetar a afinidade da hemoglobina ao oxigênio. Isso, por sua vez, pode prejudicar o fornecimento de oxigênio aos tecidos em condições hipertensivas.
A abordagem baseada em SERS proposta pode ser usada para desenvolver novas ferramentas de diagnóstico para detectar patologias precoces e avaliar os resultados do tratamento em DCV e além, acreditam os pesquisadores.
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