В Санкт-Петербургском государственном университете (СПбГУ) команда под руководством профессора Андрея Шишова, при поддержке Российского научного фонда (РНФ), представила инновационную технологию обнаружения и определения концентраций антибиотиков в организме человека. Особое внимание в исследовании было уделено антибиотикам офлоксацин и моксифлоксацин — важным препаратам для лечения инфекционных заболеваний различной тяжести.
Современный подход для повышения эффективности терапии
В состав исследовательской группы вошли ведущие российские ученые: Ирина Тимофеева, Алексей Почивалов и Юрий Лодянов. Их совместная работа позволила создать уникальный аналитический метод, который обеспечивает высокую точность измерения уровня антибиотиков в биологических жидкостях. Это позволяет не только корректно подбирать индивидуальные дозировки лекарств, но и минимизировать риск развития побочных эффектов, а также повысить безопасность терапии для пациентов любого возраста.
Создание данного метода открывает путь к внедрению индивидуализированной фармакотерапии, когда лечение строится на основании точных данных о содержании препарата в теле. Такой подход способствует более быстрому и успешному выздоровлению пациентов, а также снижает нагрузку на организм благодаря разумному использованию медикаментов. Экспериментальные данные, полученные в результате реализации гранта РНФ, уже вызвали интерес в медицинском и фармацевтическом сообществе. Участники коллективного исследования уверены, что разработка найдет применение как в клинической практике, так и в научных лабораториях.
Вклад СПбГУ в укрепление здоровья общества
Достижения исследователей СПбГУ и их партнеров показывают важность тесного взаимодействия ученых, медиков и фармацевтов при создании современных методов диагностики и терапии. Новый способ обнаружения офлоксацина и моксифлоксацина не только открывает новые горизонты для эффективного лечения пациентов, но и укрепляет позиции российской науки на мировой арене. Благодаря этой инновации становится возможным своевременное и максимально эффективное лечение самых сложных заболеваний, а также поддержка высокого качества жизни людей.
Антибиотики уже давно стали неотъемлемой частью современной медицины, помогая эффективно бороться с различными инфекциями. Однако для достижения максимальной пользы от этих медикаментов важно соблюдать оптимальный баланс между эффективностью и безопасностью. Каждое средство обладает своим «окном эффективности»: слишком малая доза снижает результативность лечения, а чрезмерная – чревата токсическими проявлениями. Некорректно подобранная дозировка не только снижает успех терапии, но и способствует формированию устойчивости бактерий к препаратам, а также вызывает нежелательные побочные эффекты.
Почему дозировка имеет значение?
Точный подбор дозы антибактериальных средств крайне важен для эффективной терапии. Особенно это актуально в случаях тяжелых инфекций, таких как менингит или туберкулез, когда ошибка в расчете может стоить пациенту здоровья, а иногда и жизни. Обычные схемы лекарственного назначения не учитывают индивидуальные особенности: скорость обмена веществ, возраст, сопутствующие заболевания. Например, у детей и пожилых людей фармакокинетика препаратов заметно отличается, поэтому стандартные дозировки могут быть недостаточными или, напротив, слишком высокими.
В этих условиях на помощь приходит терапевтический лекарственный мониторинг – современная технология, позволяющая определить концентрацию препарата в биологических жидкостях и скорректировать схему лечения для каждого пациента индивидуально. Такой подход помогает не только эффективнее побеждать инфекции, но и предотвращает появление у бактерий устойчивости к антибиотику, что жизненно важно для всей системы здравоохранения.
Инновационный прорыв от химиков Санкт-Петербургского университета
Группа ученых из Санкт-Петербургского университета внесла значительный вклад в развитие методов индивидуализированной медицины. Специалисты сфокусировались на определении содержания антибиотиков из группы фторхинолонов в биологических жидкостях, уделив особое внимание офлоксацину и моксифлоксацину – веществам, применяемым для борьбы с инфекциями дыхательных путей, мочевыделительной системы, а также расстройствами кишечника, глаз и даже туберкулезом. Благодаря своему широкому спектру активности эти лекарства часто назначаются как амбулаторно, так и стационарно, что подчеркивает их важность для современной медицины.
Работы по этому направлению велись под руководством признанных экспертов в области аналитической химии Андрея Шишова и Ирины Тимофеевой, уже отмеченных Государственной премией Президента РФ за инновации в области анализа пищевых продуктов. Их коллектив долгое время исследует методы анализа сложных и загрязненных сред, а теперь переносит свои навыки в область медицины, создавая условия для более точной диагностики и терапии.
Секрет технологии: супрамолекулярные растворители и мицеллы
В основе новой методики лежит использование супрамолекулярных растворителей – особых составов, получаемых на базе поверхностно-активных веществ. Такие компоненты встречаются повсеместно, например, в мыле и моющих средствах, но ученые нашли им уникальное применение. Для своих исследований химики СПбГУ выбрали инновационную амфифильную молекулу на основе ди-2-этилгексилфосфорной кислоты. Хотя это соединение почти не изучалось ранее, как раз эта новизна делает его перспективным с научной точки зрения.
Отличительной особенностью этих молекул является полярность: одна их часть притягивает воду, другая – отталкивает. Такое устройство позволяет им формировать специальные структуры — мицеллы, которые являются крошечными сферами, способными эффективно улавливать и концентрировать целевые вещества.
В эксперименте эти мицеллы принимали на себя задачу экстрагирования антибиотиков из биологических образцов. Исследователи Санкт-Петербургского университета опробовали технологию на моче здоровых добровольцев, что позволило сделать процедуру максимально мягкой и неинвазивной для организма.
Этапы работы и преимущества нового подхода
Лабораторная процедура экстракции была четко регламентирована и включала несколько последовательных шагов. Сначала к образцам мочи добавляли разбавитель, уменьшая возможное искажение результата и упрощая приготовление чистых проб. Затем вводили небольшое количество кислоты, которую разводили аммиачным раствором из-за ее нерастворимости в воде. После образования равномерной смеси к ней присоединяли концентрированный раствор соли: так благодаря свойствам веществ появлялись мицеллы, образуя дополнительную фазу – именно в ней и концентрировались антибиотики.
Далее проводили центрифугирование: плотная мицеллярная фракция оседала на дно пробирки, облегчая дальнейшее разделение и анализ экстракта. Получившуюся субстанцию разбавляли и вводили в хроматограф, современное аналитическое устройство, способное не только качественно отделить компоненты смеси, но и точно идентифицировать интересующие соединения по их концентрации.
Результаты опытов впечатляют: удалось получить значительное концентрирование антибиотиков – из 3 мл биологической жидкости выделялось всего 60 мкл целевого растворителя. Такой высокий уровень чувствительности открывает новые горизонты не только для медицины, но и для экологического контроля.
Практическое значение для лабораторий и охраны окружающей среды
Замечательно, что созданную химиками методику можно легко интегрировать в работу современных медицинских лабораторий, что делает персонализированное лечение максимально доступным. Возможность точно измерять содержание антибиотиков поможет врачам гибко корректировать назначаемую дозировку, повышая эффективность терапии и минимизируя риск токсических осложнений.
Кроме того, технология может применяться и в других областях, в частности – для мониторинга окружающей среды. Ведь фторхинолоны, как уже известно, выводятся из организма без изменений и могут накапливаться в сточных водах и природных водоемах. Новая методика позволяет выявлять даже минимальные концентрации антибиотиков в воде, что помогает более тщательно следить за экологической безопасностью.
Вперед – к индивидуализированной медицине будущего
Аналитики уверены: перспектива у метода огромна. В ближайшем будущем его можно использовать для мониторинга антибактериальных препаратов в крови, анализа других лекарственных веществ и комплексного контроля лечения самых разных заболеваний. Такой прорыв придаёт мощный импульс развитию персонализированной медицины – подхода, при котором лечение подбирается не по общим схемам, а с учетом уникальных характеристик каждого пациента.
Уникальная технология, разработанная в Санкт-Петербургском университете, свидетельствует о высокой роли отечественной науки в решении актуальных задач современности. Это вдохновляет смотреть в будущее с оптимизмом, ведь новые открытия станут прочной опорой для здоровья и долгой жизни миллионов людей.
Ученые разработали инновационный способ выявления антибиотиков в организме человека. Эта новейшая методика значительно упрощает процедуру анализа и сокращает время проведения исследований, открывая новые возможности для контроля содержания медицинских препаратов в биологических жидкостях.
Уникальный метод диагностики
Инновационный подход основывается на использовании современных аналитических технологий, способных определять следы различных антибиотиков с высокой точностью. Данный способ отличается своей точностью и быстродействием, что позволяет применять его в лабораторной практике и клинических исследованиях. Специальные реагенты и оборудование обеспечивают высокую селективность, а также помогают выявлять минимальные концентрации активных веществ в образцах.
Преимущества и перспективы
Главным преимуществом представленного метода является его доступность для широкого круга специалистов и возможность эффективно контролировать поступление антибиотиков в организм. Это открывает перспективы для повышения безопасности применения лекарственных препаратов и позволит своевременно выявлять их остатки в организме, что важно для профилактики побочных эффектов и формирования устойчивости микроорганизмов. Эксперты уверены, что внедрение этого способа значительно улучшит контроль за качеством медицинской помощи и поможет совершенствовать систему мониторинга антибиотиков в медицине и ветеринарии.
Источник: scientificrussia.ru
