Vědci z Česka a Německa shrnují vývoj biosenzorů zaměřených na trombin
Vědci z Ostravské univerzity a německé Univerzity v Řezně v nové přehledové studii shrnují vývoj inovativních biosenzorů, které dokážou extrémně citlivě měřit aktivitu klíčového proteinu trombinu v krvi. Ten se nejen podílí na srážení krve, ale zároveň může signalizovat i závažná onemocnění, od srdečních potíží až po metastázy rakoviny.
V nové přehledové studii vědci z Česka a Německa popisují, jaký pokrok v posledních letech udělaly elektrochemické biosenzory určené k detekci trombinu, klíčového proteinu, který reguluje srážení krve a zároveň může signalizovat závažná onemocnění. Studie se soustředí především na takzvané MOF elektrochemické aptasenzory, tedy biosenzory, které kombinují aptamery s moderními porézními materiály známými jako metal-organické frameworky, zkráceně MOFs.
Ústřední roli v těchto technologiích hrají aptamery, což jsou krátké syntetické řetězce DNA nebo RNA, které se dokážou velmi přesně navázat na trombin.
„Připomínají molekulární ‚chňapky‘, které enzym pevně zachytí a umožní jeho detekci. Tyto aptamery jsou připevněny na metal‑organických sítích (MOF), které slouží jako krystalická porézní lešení. Díky své velké ploše, možnostem úpravy a biokompatibilitě MOFy zajišťují stabilní uchycení aptamerů, zvyšují citlivost senzoru a současně umožňují efektivní přenos elektronů a účinnou amplifikaci signálu v elektrochemických aptasenzorech,“ vysvětluje Soodabeh Hassanpour Sheikhrajab z Katedry chemie Přírodovědecké fakulty Ostravské univerzity.
Přehledová studie ukazuje, že právě spojení aptamerů, MOF materiálů a pokročilých metod zesílení signálu významně zvyšuje citlivost a rozšiřuje možnosti detekce trombinu oproti dřívějším přístupům. Tyto systémy mohou odhalit trombin v extrémně nízkých koncentracích, často mnohem citlivěji než klasické laboratorní testy. K zesílení signálu a rychlé, velmi citlivé detekci využívají moderní nanomateriály, jako jsou uhlíkové nanotrubice, zlaté nanočástice a katalytické systémy založené na DNA, které zesilují signál a umožňují rychlejší a přesnější detekci. Některé platformy navíc kombinují elektrický signál s vizuální indikací, takže výsledky jsou v některých případech viditelné i pouhým okem.
Autoři studie upozorňují, že rychlá a přesná detekce trombinu může hrát důležitou roli pro včasné odhalení poruch krevní srážlivosti, rizika mrtvice či srdečního infarktu a může také sloužit jako ukazatel nádorového onemocnění. Zároveň ale připomínají, že další vývoj musí směřovat ke zjednodušení použití, vyšší stabilitě a spolehlivosti těchto technologií, aby mohly najít širší uplatnění v běžné klinické praxi i v přenosných diagnostických zařízeních.
Zveřejněno / aktualizováno: 30. 04. 2026
