RU2133033C1 - Method of diagnosis of organism pathology - Google Patents
Method of diagnosis of organism pathology Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133033C1 RU2133033C1 RU97112515/14A RU97112515A RU2133033C1 RU 2133033 C1 RU2133033 C1 RU 2133033C1 RU 97112515/14 A RU97112515/14 A RU 97112515/14A RU 97112515 A RU97112515 A RU 97112515A RU 2133033 C1 RU2133033 C1 RU 2133033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coap
- biological fluids
- organism
- pathology
- aop
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к биологии и медицине и может быть использовано как для диагностики патологии, так и для исследования процессов жизнедеятельности организма. The invention relates to biology and medicine and can be used both for the diagnosis of pathology and for the study of the vital processes of the body.
Известно, что супероксидный анион-радикал (O2 -)(COAP) принимает активное участие в нормальных и патологических процессах жизнедеятельности организма. С его участием связывают ферментативные реакции, катализируемые оксиредуктазами, взаимодействие гемов с кислородом, проблемы фагоцитоза [1].It is known that the superoxide anion radical (O 2 - ) (COAP) is actively involved in the normal and pathological processes of the body. With his participation, enzymatic reactions catalyzed by oxyreductases, the interaction of hemes with oxygen, and problems of phagocytosis are associated [1].
Однако в указанной выше работе не исследовались реакции COAP с биологическими жидкостями, полученными непосредственно из организма, и не выявлялась специфика реакций COAP с компонентами биологических жидкостей здорового и больного организма. Такие исследования не проводились из-за сложности определения концентрации COAP и продуктов реакции. However, in the above work, COAP reactions with biological fluids obtained directly from the body were not studied, and the specificity of COAP reactions with components of biological fluids of a healthy and diseased organism was not revealed. Such studies have not been conducted because of the difficulty in determining the concentration of COAP and reaction products.
Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению является работы [2], где показано, что антиоксидантные потенциалы, определяемые как скорость реакции эритроцитов крови здоровых мышей и онкобольных с органической гидроперекисью, различаются. Однако в [2] антиоксидантный потенциал вводится искусственно по реакции эритроцитов с окислителем, не участвующим в жизнедеятельности организма. Такой способ был использован из-за невозможности физическими методами различать окисленные эритроциты от неокисленных, а также отсутствия экспрессных методов контроля свободнорадикальных продуктов в жидкой фазе. The closest solution to the proposed invention is the work [2], where it is shown that the antioxidant potentials, defined as the reaction rate of red blood cells of healthy mice and cancer patients with organic hydroperoxide, differ. However, in [2], the antioxidant potential is introduced artificially by the reaction of red blood cells with an oxidizing agent that is not involved in the life of the body. This method was used due to the impossibility of physical methods to distinguish between oxidized red blood cells and non-oxidized, as well as the lack of rapid methods for controlling free radical products in the liquid phase.
Технической задачей данного изобретения является экспрессное определение непосредственного значения антиоксидантного потенциала биологических жидкостей и их компонентов. The technical task of this invention is the rapid determination of the direct value of the antioxidant potential of biological fluids and their components.
Это достигается тем, что для экспрессного определения непосредственного значения антиоксидантного потенциала биологических жидкостей и их компонентов производится измерение прямым методом относительной скорости реакции указанных веществ с COAP, т.е. окислителем, непосредственно участвующим в жизнедеятельности организма. Для экспрессного определения скорости окисления используется полупроводниковый химический сенсор, стационарная электропроводность которого пропорциональная концентрации COAP в жидкой среде. Стационарная концентрация COAP в биологических жидкостях поддерживается соответствующими ферментами, ответственными за образование и гибель O2 -[1]. Следовательно, скорость взаимодействия COAP с биологическими жидкостями может характеризовать как жизнестойкость, так и указывать на патологические изменения в нем.This is achieved by the fact that for the express determination of the direct value of the antioxidant potential of biological fluids and their components, a direct method is used to measure the relative reaction rate of these substances with COAP, i.e. an oxidizing agent directly involved in the life of the body. For express determination of the oxidation rate, a semiconductor chemical sensor is used, whose stationary conductivity is proportional to the concentration of COAP in the liquid medium. The stationary concentration of COAP in biological fluids is supported by the corresponding enzymes responsible for the formation and death of O 2 - [1]. Consequently, the rate of interaction of COAP with biological fluids can characterize both viability and indicate pathological changes in it.
Новизной предлагаемого изобретения в отличие от прототипа (антиоксидантный потенциал вводится искусственно по реакции эритроцитов с окислителем, не участвующим в жизнедеятельности организма) является экспрессное определение непосредственного значения антиоксидантного потенциала биологических жидкостей и их компонентов путем измерения прямым методом относительной скорости реакции указанных веществ COAP. The novelty of the present invention, in contrast to the prototype (the antioxidant potential is introduced artificially by the reaction of red blood cells with an oxidizing agent that is not involved in the life of the body) is the express determination of the direct value of the antioxidant potential of biological fluids and their components by direct measurement of the relative reaction rate of these substances COAP.
Известно много работ, в которых говорится о важной роли O2 -, принимающих активное участие в нормальных и патологических процессах жизнедеятельности организма, однако ни в одной из них не исследовались реакции COAP с биологическими жидкостями, полученными непосредственно из животного организма. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "изобретательский уровень".There are many works that speak of the important role of O 2 - , which take an active part in normal and pathological processes of the body’s life, however, none of them investigated COAP reactions with biological fluids obtained directly from an animal organism. This allows us to conclude that the proposed invention meets the criterion of "inventive step".
В качестве датчика COAP использовался полупроводниковый химический сенсор - тонкая поликристаллическая пленка оксида цинка, хорошо зарекомендовавшая себя в физико-химических исследованиях [3]. Оказалось, что в данном случае, как и для других активных частиц, выполняется соотношение, связывающее концентрацию COAP в растворе с электропроводностью сенсора
Δσ/σ0 = K[O
где Δσ = |σ-σ0|, σ0 - начальное значение электропроводности сенсора при нулевой концентрации COAP σ - стационарное значение электропроводности сенсора при определенной концентрации COAP. K-константа, определяется для каждого сенсора экспериментально, α меняется в пределах 0 < α < 1 и зависит от конкретной пары адсорбент-абсорбат.As a COAP sensor, a semiconductor chemical sensor was used - a thin polycrystalline film of zinc oxide, which has proven itself in physical and chemical studies [3]. It turned out that in this case, as for other active particles, the relation between the concentration of COAP in the solution and the conductivity of the sensor
Δσ / σ 0 = K [O
where Δσ = | σ-σ 0 |, σ 0 is the initial value of the sensor conductivity at zero COAP concentration σ is the stationary value of the sensor conductivity at a certain COAP concentration. The K-constant is determined experimentally for each sensor, α varies in the
Установка для генерации COAP представляет собой электролизер с ртутным катодом и платиновым анодом, через катодную область барботируется кислород. В качестве электролита использовался раствор перхлората тетрабутил аммония (ПХТБА) в диметилформамиде (ДМФА). В такой системе (ПХТБА/ДМФА) известно [4] , что в катодной области образуется только COAP, причем количество его связано с величиной и длительностью электролиза законом Фарадея. Обогащение катодной области COAP производилось в течение 2 - 6 часов при силе тока 0,5 мА. При этом концентрация COAP составляла ≈ 1019-5•1019 см-3.The COAP generation facility is an electrolyzer with a mercury cathode and a platinum anode, oxygen is bubbled through the cathode region. A solution of tetrabutyl ammonium perchlorate (PCTBA) in dimethylformamide (DMF) was used as an electrolyte. In such a system (PCTBA / DMF) it is known [4] that only COAP is formed in the cathode region, and its amount is related to the magnitude and duration of electrolysis by the Faraday law. The enrichment of the cathode region of COAP was performed for 2-6 hours at a current strength of 0.5 mA. The concentration of COAP was ≈ 10 19 -5 • 10 19 cm -3 .
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.
1. После проведения электролиза отбиралась проба 1-8 мл раствора, обогащенного COAP, и переносилась в пробирку, где определялся отклик электропроводности сенсора. 1. After electrolysis, a sample of 1-8 ml of a solution enriched in COAP was taken and transferred to a test tube, where the response of the conductivity of the sensor was determined.
На фиг. 1 показана зависимость относительной электропроводности сенсора от концентрации COAP в растворе ПХТБА/ДМФА. Из калибровочной кривой (фиг. 1) видно, что сенсор является линейным датчиком концентрации COAP в растворе ПХТБА/ДМФА в указанных пределах концентраций COAP. In FIG. Figure 1 shows the dependence of the relative electrical conductivity of the sensor on the concentration of COAP in a solution of PCTBA / DMF. From the calibration curve (Fig. 1) it can be seen that the sensor is a linear sensor of the concentration of COAP in a solution of PCTBA / DMF in the specified range of COAP concentrations.
На фиг. 2 показано время установления стационарной электропроводности сенсора при ступенчатом изменении концентрации COAP в растворе ПХТБА/ДМФА, составляющее 90 сек, что удобно для измерения скорости реакции COAP с различными веществами. In FIG. Figure 2 shows the time it takes to establish the stationary electrical conductivity of the sensor with a stepwise change in the concentration of COAP in the PCTBA / DMF solution, which is 90 sec, which is convenient for measuring the reaction rate of COAP with various substances.
Время жизни (τ) COAP в таком растворе при температуре 20oC составляет ≈ 6,3 часа, что согласуется с [1].The lifetime (τ) of COAP in such a solution at a temperature of 20 o C is ≈ 6.3 hours, which is consistent with [1].
2. То же, что в п. 1, но к отобранной пробе, обогащенной COAP, добавляют биологические жидкости в количестве (подобранном опытным путем для удобства работы) 0,4 об.% и измеряют относительную скорость реакции COAP с кровью, ее компонентами, мочой или другими словами определяют антиоксидантный потенциал (АОП) крови, ее компонентов, мочи. 2. The same as in
В таблице 1 представлены АОП биологических жидкостей. Значения АОП нормировались по АОП крови практически здорового человека (см. в конце описания). Table 1 presents AOP of biological fluids. AOP values were normalized by AOP of blood of a healthy person (see the end of the description).
Из таблицы 1 видно, что исследуемые нами биологические жидкости имеют разные значения АОП. Однако эксперимент показал, что АОП крови двух практически здоровых людей имеют близкие значения, но у онкобольного АОП крови на 30% выше, чем у здорового, что отражено в таблице 1. Table 1 shows that the biological fluids studied by us have different AOP values. However, the experiment showed that the AOP of the blood of two practically healthy people have close values, but the cancer of the patient with AOP is 30% higher than that of a healthy one, which is shown in Table 1.
В таблице 2 представлены АОП мочи здоровых и больных людей. Нормирование АОП производилось по АОП практически здорового человека (см. в конце описания). Table 2 presents AOP of the urine of healthy and sick people. AOP normalization was carried out according to AOP of a practically healthy person (see the end of the description).
Как и в исследованиях с кровью, АОП мочи двух практически здоровых имеют близкие значения. As in studies with blood, AOP of the urine of two almost healthy urines is close.
Из приведенных выше данных следует, что АОП может характеризовать как состояние здорового организма, так и указывать на патологию в нем. From the above data it follows that AOP can characterize both the state of a healthy organism and indicate a pathology in it.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97112515/14A RU2133033C1 (en) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Method of diagnosis of organism pathology |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97112515/14A RU2133033C1 (en) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Method of diagnosis of organism pathology |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97112515A RU97112515A (en) | 1999-06-10 |
RU2133033C1 true RU2133033C1 (en) | 1999-07-10 |
Family
ID=20195536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97112515/14A RU2133033C1 (en) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Method of diagnosis of organism pathology |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133033C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465594C1 (en) * | 2011-09-29 | 2012-10-27 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УХА, ГОРЛА, НОСА И РЕЧИ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИИ (СПб НИИ ЛОР Минздравсоцразвития России) | Diagnostic technique for acute and chronic rhinosinusitis |
-
1997
- 1997-07-21 RU RU97112515/14A patent/RU2133033C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
2. Кондакова И.В. и др. Утилизация органической гидроперекиси эритроцитами крови мышей при злокачественном росте: Сб. Актуальные проблемы современной онкологии. - Томск, вып.11, 1994, с. 125 - 130. 3. Мясников И.А. и др. Полупроводниковые химические сенсоры в физико-химических исследованиях. - М.: Наука, 1991, 300 с. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465594C1 (en) * | 2011-09-29 | 2012-10-27 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УХА, ГОРЛА, НОСА И РЕЧИ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИИ (СПб НИИ ЛОР Минздравсоцразвития России) | Diagnostic technique for acute and chronic rhinosinusitis |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lambrechts et al. | Biosensors: microelectrochemical devices | |
Yokus et al. | Wearable multiplexed biosensor system toward continuous monitoring of metabolites | |
Claremont et al. | Potentially-implantable, ferrocene-mediated glucose sensor | |
Gamella et al. | A novel non-invasive electrochemical biosensing device for in situ determination of the alcohol content in blood by monitoring ethanol in sweat | |
US5030333A (en) | Polarographic method for measuring both analyte and oxygen with the same detecting electrode of an electroenzymatic sensor | |
Clark Jr et al. | Differential anodic enzyme polarography for the measurement of glucose | |
Campanella et al. | New biosensor for superoxide radical used to evidence molecules of biomedical and pharmaceutical interest having radical scavenging properties | |
Soldatkin et al. | Creatinine sensitive biosensor based on ISFETs and creatinine deiminase immobilised in BSA membrane | |
Liebisch et al. | Zero-consumption Clark-type microsensor for oxygen monitoring in cell culture and organ-on-chip systems | |
JP2009536441A (en) | Embedded voltaic battery | |
Khubutiya et al. | Measurements of platinum electrode potential in blood and blood plasma and serum | |
EP2909606B1 (en) | Device and methods of using device for detection of aminoacidopathies | |
Brainina et al. | Platinum electrode regeneration and quality control method for chronopotentiometric and chronoamperometric determination of antioxidant activity of biological fluids | |
Stanković et al. | Screen printed diamond electrode as efficient “point-of-care” platform for submicromolar determination of cytostatic drug in biological fluids and pharmaceutical product | |
Enomoto et al. | Real‐Time Skin Lactic Acid Monitoring System for Assessment of Training Intensity | |
Quezada et al. | A novel platform of using copper (II) complex with triazole-carboxilated modified as bidentated ligand SPCE for the detection of hydrogen peroxide in milk | |
Chen et al. | Versatile sweat bioanalysis on demand with hydrogel-programmed wearables | |
Wang et al. | Oxygen-independent poly (dimethylsiloxane)-based carbon-paste glucose biosensors | |
US20220308046A1 (en) | Oxidase-based chemiluminescence assay of phagocytic leukocytes in whole blood and body fluids applicable to point-of-care (poc) diagnostic testing point-of-care (poc) measurement of absolute neutrophil function (anf) | |
RU2133033C1 (en) | Method of diagnosis of organism pathology | |
Xu et al. | Simultaneous determination of 5-hydroxyindoleacetic acid and 5-hydroxytryptamine in urine samples from patients with acute appendicitis by liquid chromatography using poly (bromophenol blue) film modified electrode | |
Deng et al. | On-line removal of redox-active interferents by a porous electrode before amperometric blood glucose determination | |
JP2009236893A (en) | Electrochemical biosensor for measuring ultratrace histamine (improved type) and ultratrace antibiotic measuring system using this sensor | |
US20200264133A1 (en) | Methods and devices for the separation, detection and measurement of molecules in liquid samples | |
Bolshakov et al. | Catalase activity of cytochrome c oxidase assayed with hydrogen peroxide-sensitive electrode microsensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040722 |