МедицинаbioRxivScience Morning3 мин чтенияpreprint

Портативное бумажное устройство на основе молекулярно-импринтированного полимера для детекции серотонина в образцах сыворотки, валидированное с помощью смартфона

Smartphone-Validated Portable Paper-Based Device Integrated with an Electropolymerized Molecularly Imprinted Polymer for Serotonin Detection in Serum Samples

Рубрика
Медицина
Источник
bioRxiv
DOI
10.64898/2026.06.30.735496
Дата
01.07.2026
Автор
Science Morning
Время чтения
3 мин

Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование.

Медицина

Аннотация

Точная и децентрализованная количественная оценка серотонина, также известного как 5-гидрокситриптамин (5-HT), в биологических жидкостях имеет критическое значение для диагностики, прогноза и терапевтического мониторинга неврологических и психиатрических расстройств. Однако традиционные аналитические методы обычно зависят от централизованной лабораторной инфраструктуры, квалифицированного персонала и трудоемкой обработки образцов, что ограничивает их применение в условиях быстрой диагностики у пациентов и в пунктах ухода за здоровьем. В данной работе мы представляем портативную электрохимическую платформу на основе молекулярно-импринтированного полимера (MIP) для селективного и непосредственного детектирования серотонина с использованием экранно-печатных углеродных электродов (SPCEs). Биомиметический распознающий интерфейс был создан посредством прямой электрополимеризации полидопамина в присутствии серотонина в качестве шаблонной молекулы, после чего производилась экстракция шаблона для получения комплементарных распознающих полостей для селективного связывания. Параметры изготовления сенсора, включая концентрацию мономера, циклы электрополимеризации, стехиометрию шаблона к мономеру и pH электролита, были систематически оптимизированы для достижения улучшенной чувствительности, селективности и стабильности сигнала. В условиях оптимизации сенсор MIP/SPCE продемонстрировал широкую линейную зависимость от 10 пМ до 10 мкМ в буфере фосфата, с коэффициентом корреляции R2 = 0.974 и ультравысоким пределом обнаружения 0.16 пМ. Аналитическая применимость платформы была дополнительно подтверждена в поддельной искусственной сыворотке, где сенсор достиг предела обнаружения 0.12 пМ, удовлетворительных значений восстановления от 88.66% до 96.02%, и приемлемой точности с относительными стандартными отклонениями (RSD) [≤] 8.43% (n=3), подтверждая ее надежность в сложной биологической матрице. Разработанный сенсор продемонстрировал отличную селективность к серотонину по сравнению с физиологически значимыми интерферентами, сохраняя удержание сигнала в диапазоне от 99% до 101%. Кроме того, платформа показала высокую операционную повторяемость с RSD 0.45%, хорошую межэлектродную воспроизводимость с RSD 6.3%, и стабильность при длительном хранении, сохраняя от 90% до 110% своего начального ответа в течение 28 дней. Важно отметить, что кросс-платформенная валидация с использованием потенциостата, подключенного к смартфону, продемонстрировала сильное аналитическое согласие с лабораторной техникой, о чем свидетельствует R2 = 0.9967 и наклон 1.023. Эти результаты устанавливают предложенную платформу MIP/SPCE как простое, недорогое, портативное и совместимое со смартфоном электрохимическое устройство для полевого мониторинга серотонина в клинически значимых образцах.

Краткое резюме

Разработанное портативное устройство на основе молекулярно-импринтированного полимера позволяет быстро и точно определять уровень серотонина в биологических жидкостях, что может быть полезно для диагностики и мониторинга психических расстройств в условиях клиники.

Практический вывод

Этот сенсор предоставляет возможность быстрой и точной оценки серотонина на месте, что значительно расширяет возможности диагностики и мониторинга у пациентов.

Ограничения

Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование. Исследование имеет ограничения, связанные с возможными помехами со стороны других биомолекул и необходимостью дальнейших испытаний в клинических условиях для подтверждения надежности в реальных медицинских сценариях.

Похожие исследования

Подборка учитывает рубрику, ключевые слова, аннотацию, резюме, практические выводы и источник.

Медицина
Медицина
72%

Разработка и характеристика полимерных микрокапсул, активируемых ультразвуком, для целевой химиотерапии

Мощные антиопухолевые препараты, такие как афатиниб и доксорубицин в свободной форме, связаны с системной токсичностью. Для решения этой проблемы мы разработали носитель, который высвобождает лекарства, включая афатиниб и доксорубицин, специально в области низкоинтенсивного ультразвука. Этот удаленно активируемый и фокусированный подход позволяет высвобождать лекарства непосредственно в точке фокуса ультразвука, тем самым уменьшая нежелательные внеклассные эффекты и в концентрациях, определяемых длительностью применяемого ультразвука. Мы произвели чувствительные к ультразвуку микрокапсулы с высокой эффективностью инкапсуляции (39,6% для афатиниба и 46,6% для доксорубицина). Микрокапсулы состоят из чувствительной к ультразвуку системы доставки лекарств, основанной на диблочном кополимере метоксиполи(этиленгликоль)-поли(D,L-молочной кислоты) (mPEG-PDLLA) и перфлуороктилбромиде (PFOB). Антиопухолевые агенты были инкапсулированы в этих микрокапсулах посредством совместного испарения во время синтеза частиц. Микрокапсулы высвобождали доксорубицин и афатиниб зависимо от давления ультразвука, с рассчитанными половинно максимальными давлениями высвобождения (P50) 0,61 МПа и 0,72 МПа соответственно. Таким образом, эффективная инкапсуляция гидрофобных антиопухолевых агентов и высвобождение, вызванное ультразвуком в зависимости от дозы, представляет собой новый метод целевой доставки лекарств и основу для будущих целевых химиотерапий.

Медицина
Медицина
67%

Эффективность обучения на основе симуляции в области знаний об оказании неотложной помощи среди интерпрофессиональных сотрудников, участвующих в практике гастроэнтероскопии.

Целью настоящего исследования было оценить эффективность обучения на основе симуляции в улучшении возможностей реагирования на неотложные ситуации во время эндоскопической практики. В обучении участвовали врачи, медсестры, лабораторные технологи и клинические инженеры, работающие в отделении эндоскопии. Программа обучения на основе симуляции использовала смоделированные сценарии и проводилась под руководством сертифицированной медсестры по неотложной помощи. Перед началом обучения, сразу после него и через месяц после завершения занятия были проведены тесты на знание. Результаты тестов сравнивались по временным промежуткам и между профессиональными группами. В исследовании приняли участие двадцать два человека (14 врачей, семь медсестер и один лабораторный технолог). Процент правильных ответов улучшился по всем пунктам сразу после обучения по сравнению с результатами до обучения: правильные сжатия груди (< 0,01), препараты для остановки сердца (< 0,01), препараты для лечения анафилаксии (= 0,13), показания к дефибрилляции (< 0,01), местоположение автоматического внешнего дефибриллятора (AED) (= 0,01) и номер телефона службы экстренной помощи (Code Blue) (< 0,01). Однако через месяц после тренировки большинство показателей вернулись к уровням до обучения, за исключением показаний к дефибрилляции и номера телефона службы экстренной помощи. В анализе подгрупп по профессиям, когда сравнивались процент правильных ответов сразу до и сразу после обучения, врачи продемонстрировали значительные улучшения в местоположении AED (= 0,03) и номере телефона Code Blue (< 0,01), тогда как медсестры показали значительное улучшение в использовании препаратов для остановки сердца (= 0,02). Обучение на основе симуляции эффективно для повышения знаний об оказании неотложной помощи в гастроэнтероскопии. Однако может потребоваться повторное или непрерывное обучение для поддержания этих результатов.

Медицина
Медицина
67%

Оптимальное управление вредителями в Муринге: математическая модель с учетом интегрированного использования пестицидов.

В данном исследовании была разработана и проанализирована математическая модель для Муринги с целью управления природными вредителями плантации через интегрированное управление вредителями (ИУВ). Биоп pesticides являются дорогими, трудными в применении и требуют длительного процесса. Однако данный метод будет более эффективным и менее затратным, если в сельскохозяйственную систему будут добавлены химические пестициды наряду с биоп pesticides. Здесь мы рассматриваем использование интегрированного управления вредителями (ИУВ) в сочетании с химическими и биологическими пестицидами. Мы определяем, какой параметр может привести к смене стабильности. Используя теорию оптимального управления, был установлен идеальный профиль концентрации для обоих типов пестицидов, чтобы уменьшить побочные эффекты и максимизировать экономику процесса. Численные симуляции подтверждают основные результаты.

Медицина
Медицина
67%

Консенсус и климат обучения в временных и постоянных командах в процессе командного обучения.

В командном обучении студенты, как правило, размещаются в фиксированных командах, основываясь на идее, что стабильное членство в группе способствует сотрудничеству: по мере того как члены команды узнают друг друга, они делятся большей информацией, решают разногласия и чувствуют мотивацию вносить вклад. Однако данная логика не была протестирована в рандомизированном контролируемом исследовании. В данном исследовании сравнивается командное обучение во временных командах с постоянными командами по показателям индивидуальной и командной уверенности (iRAT, tRAT), достижению консенсуса команды, климату обучения и внутренней мотивации. В рандомизированном контролируемом испытании студенты первого курса медицинского факультета были распределены либо по постоянным TBL-командам, либо в команды, которые перераспределялись для каждой задачи. Голосование по тесту уверенности команды (tRAT), submitted индивидуально и конфиденциально, служило косвенным показателем консенсуса команды (согласованные и несогласованные голоса tRAT). Несогласованные tRAT (268, 11.8% всех голосов) подавались чаще в временных, чем в постоянных командах, как для правильных, так и для неправильных решений большинства. Самооценка климата обучения была более кооперативной в постоянных командах, чем в временных, в то время как внутренняя мотивация и результаты tRAT были схожими для обоих типов команд. Плохой климат обучения был связан с более высокой долей несогласованных tRAT. Работа в временных командах не приводит к ухудшению внутренней мотивации; это также ранее было показано для получения знаний. Однако плохой климат обучения вместе с меньшей частотой достижения консенсуса может указывать на то, что, по крайней мере, некоторые члены временных команд чувствуют себя недостаточно оценёнными в обсуждении и не принимают решение большинства. С помощью учебных стратегий, способствующих кооперативному климату обучения в временных командах, предварительные TBL-курсы могут служить ранним формирователем отношений командных компетенций, необходимых для последующего обучения на клиническом рабочем месте в временных командах.

Медицина
Медицина
67%

Магнитно-резонансная томография мозга собак с использованием нового портативного низкопольного (0,05 Т) МРТ-сканера: пилотное сравнение с традиционным 1,5 Т.

Запретительные расходы, связанные с системами МРТ высоких полей, привели к снижению доступности в районах с ограниченными ресурсами, что создало неравенство в системе здравоохранения. Это вызвало renewed interest в специально ориентированных системах низкого поля (LF), которые, несмотря на низкое соотношение сигнал/шум, обладают преимуществами в отношении стоимости, портативности и доступности. Данное пилотное исследование успешно адаптировало ранее разработанный протокол МРТ для черепной коробки собак с использованием LF (0,05 T) для применения и сравнило полученные изображения с парными изображениями 1,5 T от 21 собаки. Видимость 15 анатомических особенностей была оценена по шкале (1-3) на поперечных последовательностях T1-weighted после контрастирования (21/21 пациент) и T2-weighted (17/21 пациент). Латеральные желудочки легко визуализировались (89,3%-100% оценка 3/3) во всех комбинациях последовательность-система, при этом T2-weighted последовательности также обеспечивали хорошую идентификацию мезэнцефалического водопровода (56,3%-100%), четвертого желудочка (77,1%-100%) и таламуса (68,8%-100%). Анализ абсолютных визуальных оценок (VGC) подтвердил сопоставимую производительность системы LF с 1,5 T МРТ для этих особенностей, что является особенно важным, учитывая первоначально предназначенное применение системы для нейровизуализации неонатального гидроцефалуса в районах с ограниченными ресурсами. Это исследование представляет собой первое применение и оценку МРТ 0,05 T в клиническом ветеринарном контексте.

Медицина
Медицина
67%

Интерес медсестёр к уходу за пациентами, которые пытались совершить самоубийство, в условиях экстренной помощи в больнице: исследование на основе основанной теории.

Сестры неотложной помощи, ухаживающие за пациентами, которые пытались совершить самоубийство, сталкиваются с этическими дилеммами и негативными эмоциями, мешающими сопереживанию в уходе. Существующие исследования в основном сообщали о эмоциональной нагрузке и смешанных отношениях, при этом ограниченное количество исследований изучало внутренние процессы интереса медсестёр. Таким образом, данное исследование нацелено на прояснение структуры и процессов, лежащих в основе интереса медсестёр к уходу за этими пациентами в условиях экстренной помощи в больнице, с использованием подхода, основанного на теории. Данные были собраны с помощью полуструктурированных интервью с 25 медсестрами, имеющими опыт работы в неотложной помощи в Японии и ухаживающими за пациентами, которые пытались совершить самоубийство. Интервью проводились с августа 2022 года по декабрь 2023 года и анализировались с использованием постоянного сравнительного анализа. Выявлено шесть основных категорий: "Внимание к уходу," "Влияние внутреннего я," "Накопление эмоций," "Сосредоточенность на внимании," "Определение направления ухода" и "Метаперспектива на себя в ситуации." Убеждения и ценности медсестёр были глубоко поставлены под сомнение в связи с серьезностью попыток самоубийства, вызывая сложные эмоциональные реакции, сочетающие чувство моральной ответственности, дискомфорт и противоречивые чувства. Медсестры неотложной помощи сохраняли интерес к уходу за пациентами, несмотря на эмоциональный конфликт и дестабилизированное ощущение себя. Осознание себя и ситуационная осведомленность, особенно принятие метаперспективы, поддерживали профессиональный уход и принятие решений.