Development of a molecularly imprinted polymer-based electrochemical sensor for heart failure (HF) biomarker detection (phase 2).

ในงานวิจัยนี้ได้เสนอกลยุทธ์ในการสร้างอิเล็กโทรดที่มีอนุภาคพอลิเมอร์ที่มีรอยประทับโมเลกุล (molecularly imprinted polymer; MIP) สำหรับเซ็นเซอร์เพื่อทดแทนการใช้แอนติบอดี้ ในการจับจำเพาะต่อโมเลกุลเป้าหมาย โปรตีน Troponin  (Tn)  และ เปปไทด์ B-type natriuretic peptide (BNP) ซึ่งอนุภาคพอลิเมอร์ที่มีรอยประทับโมเลกุลนี้สามารถสังเคราะห์ได้ง่ายด้วยปฏิกิริยาเคมี มีความทนต่อสภาวะกรดเบส สะดวก รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสำหรับจับจำเพาะต่อสารบ่งชีทางชีวภาพได้อย่างจำเพาะ นอกจากนี้ผู้วิจัยต้องการสร้างและพัฒนาเซ็นเซอร์แบบพิมพ์สกรีนที่สามารถตรวจวัดได้ทั้ง TnT และ BNP พร้อมกัน (simultaneous detection) แต่เนื่องจากสารที่ต้องการวัดทั้งสองชนิดไม่มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้า จึงจำเป็นต้องพัฒนาสารที่สามารถจับจำเพาะและ   ให้สัญญาณที่จำเพาะต่อสารบ่งชี้แต่ละชนิด (tracer elements) ขึ้นมาร่วมด้วย เพื่อทำหน้าที่ในการจับจำเพาะต่อโมเลกุล TnT และ BNP รวมทั้งช่วยให้สัญญาณทางเคมีไฟฟ้าที่เป็นปฏิภาคโดยตรงกับปริมาณของ TnT และ BNP อีกด้วย โครงการนี้จึงเริ่มจากการเตรียมของมัลติวอลล์คาร์บอนนาโนทูปส์และ Tris(2,2′-bipyridyl)dichlororuthenium(II) ที่รวมกันเป็นคอมพอสิตนาโนแล้วนำมาดัดแปลงผิวหน้าของอิเล็กโทรดแบบพิมพ์สกรีนชนิดคาร์บอน เพื่อเพิ่มการเป็นตัวเร่งของปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า จากนั้นสังเคราะห์อนุภาคพอลิเมอร์ที่มีรอยประทับโมเลกุลของ Tn T และ BNP ด้วยมอนอเมอร์ผสมระหว่าง pyrrole  และ pyrrole-3-carboxylic acid โดยการใช้เทคนิคไซคลิกโวลแทมเมตทรี (cyclic voltammetry; CV) และสังเคราะห์อนุภาคนาโนเชิงซ้อนระหว่างแมกนีไทต์ (Fe₃O₄) ร่วมกับโมเลกุลสารพันธุกรรมที่จำเพาะต่อ TnT และ BNP (aptamers) และสารที่ให้สมบัติทางเคมีไฟฟ้า (redox compounds) จากนั้นจึงทำการทดสอบสมบัติทางกายภาพและทางเคมีไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงและพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุดต่อไปนอกจากนี้ยังมีความมุ่งหวังในการส่งต่อ หรือต่อยอดเทคโนโลยีเพื่อก่อประโยชน์ในการนำไปใช้งานจริงมากที่สุด