РОЗРОБКА БІОСЕНСОРНИХ СИСТЕМ ДЛЯ РАННЬОЇ ДІАГНОСТИКИ ХРОНІЧНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ В УКРАЇНІ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.4.1.15

Ключові слова:

біомаркери, сенсорні платформи, точна діагностика, point-of-care технології, біоаналітичні методи, наноструктуровані матеріали, клінічна валідація, телемедичний моніторинг, цифрова інтеграція, функціональна стабільність сенсорів

Анотація

Актуальність дослідження зумовлено потребою української системи охорони здоров’я в технологіях, здатних забезпечувати виявлення хронічних захворювань на доклінічних стадіях, коли біохімічні зміни є мінімальними, а традиційні лабораторні методи демонструють недостатню чутливість і затримку отримання результатів. Мета статті полягає в науковому обґрунтуванні принципів проєктування та впровадження біосенсорних систем, здатних забезпечувати раннє виявлення хронічних захворювань в Україні і підвищувати результативність діагностичного процесу на різних рівнях медичної допомоги. Методи дослідження передбачали аналітичне узагальнення сучасних технічних рішень біосенсорики, аналіз параметрів чутливості та стабільності сенсорних платформ, оцінювання передумов їх цифрової інтеграції в медичну інфраструктуру, а також структурно-функціональний розгляд перешкод розвитку в українських умовах. Результати дослідження полягають у тому, що встановлено ключові технічні та біомедичні параметри, які визначають межі чутливості й точності біосенсорних систем; виявлено умови, за яких забезпечується їх ефективна інтеграція в первинну ланку, телемедичні сервіси й лабораторні процеси; доведено, що розвиток сенсорних технологій в Україні стримується нестачею високотехнологічних матеріалів, відсутністю адаптованих стандартів калібрування і фрагментарністю інноваційної інфраструктури. Сформовано рекомендації щодо проєктування модульних сенсорних платформ, удосконалення цифрової сумісності, впровадження поетапної клінічної апробації та розбудови сервісної підтримки. Висновки свідчать, що біосенсорні системи є критично важливим інструментом для підвищення результативності ранньої діагностики, але їх широке застосування в Україні можливе лише за умови технологічної стандартизації, цифрової інтеграції та розвитку локальної матеріально-технічної бази. Перспективи подальших досліджень пов’язані з розробленням стійкіших рецепторних матеріалів, упровадженням алгоритмів інтелектуального оброблення сигналів, створенням національних стандартів валідації та формуванням повномасштабної виробничої інфраструктури біосенсорних технологій.

Посилання

Hosain M. N., Kwak Y. S., Lee J., Choi H., Park J., Kim J. IoT-enabled biosensors for real-time monitoring and early detection of chronic diseases. Physical Activity and Nutrition. 2024. Vol. 28, № 4. Article 60. DOI: https://doi.org/10.20463/pan.2024.0033.

Nuriddin A. Diagnostic systems for early detection of diseases. Western European Journal of Modern Experiments and Scientific Methods. 2025. Vol. 3, № 3. P. 10–14. URL: https://westerneuropeanstudies.com/index.php/1/article/view/2158/1482 (дата звернення: 17.11.2025).

Wasilewski T., Kamysz W., Gębicki J. AI-assisted detection of biomarkers by sensors and biosensors for early diagnosis and monitoring. Biosensors. 2024. Vol. 14, № 7. Article 356. DOI: https://doi.org/10.3390/bios14070356.

Korenivska O., Benedytskyi V., Nikitchuk T., Kobylianskyi O. V., Zilgarayeva A., Volosovych O., Wójcik W. Application of optical methods for measuring physiological parameters in the construction of telemedicine systems for the diagnosis of infants and children. Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments 2024. 2024. Vol. 13400. P. 123–130. DOI: https://doi.org/10.1117/12.3058675.

Mruga D., Dzyadevych S., Soldatkin O. Development and optimisation of the biosensor for aspartate aminotransferase blood level determination. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2025. Vol. 417. P. 721–731. DOI: https://doi.org/10.1007/s00216-024-05682-2.

Mykhailivna Doroshenko K., Shefchenko O. I. Graphene-based MXene nanocomposites for highly sensitive and selective detection of diverse analytes. Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2025. P. 1–30. DOI: https://doi.org/10.1080/1536383X.2025.2553699.

Park M., Heo Y. J. Biosensing technologies for chronic diseases. BioChip Journal. 2021. Vol. 15. P. 1–13. DOI: https://doi.org/10.1007/s13206-021-00014-3.

Badillo-Ramírez I., Carreón Y. J., Rodríguez-Almazán C., Medina-Durán C. M., Islas S. R., Saniger J. M. Graphene-based biosensors for molecular chronic inflammatory disease biomarker detection. Biosensors. 2022. Vol. 12, № 4. Article 244. DOI: https://doi.org/10.3390/bios12040244.

Sukumaran R. A., Rahul P. K., Panicker L. R., Lakavath K., Kotagiri Y. G. Biosensors for rapid and early detection of chronic diseases. In: Mahato K., Chandra P. (eds). Biosensors for Personalized Healthcare. Springer, Singapore, 2024. P. 315-337 DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-97-5473-1_11.

Capasso D., Pirone L., Di Gaetano S., Russo R., Saviano M., Frisulli V., Scognamiglio V. Galectins detection for the diagnosis of chronic diseases: an emerging biosensor approach. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2023. Vol. 159. Article 116952. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2023.116952.

Haleem A., Javaid M., Singh R. P., Suman R., Rab S. Biosensors applications in medical field: a brief review. Sensors International. 2021. Vol. 2. Article 100100. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sintl.2021.100100.

Golfinopoulou R., Kintzios S. Biosensing for autoimmune chronic disease – a review. Chemosensors. 2023. Vol. 11, № 7. Article 366. DOI: https://doi.org/10.3390/chemosensors11070366.

Kim J. H., Suh Y. J., Park D., Yim H., Kim H., Kim H. J., Hwang K. S. Technological advances in electrochemical biosensors for the detection of disease biomarkers. Biomedical Engineering Letters. 2021. Vol. 11, № 4. P. 309–334. DOI: https://doi.org/10.1007/s13534-021-00204-w.

Samoylov A., Khristosenko R., Gridina N., Dorozinsky G., Romanchuk V., Khomenkova L. Dual-channel SPR biosensor for enhanced glioma relapse diagnostics: Blood cell aggregation as a biomarker for tumor malignancy. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. 2024. Vol. 27, № 4. P. 502–508. DOI: https://doi.org/10.15407/spqeo27.04.502.

Bakhmat V. A., Soldatkin O. O., Arkhypova V. M., Dzyadevych S. V. Development of creatinine-sensitive biosensor based on immobilized creatinine deiminase. Biotechnologia Acta. 2024. Vol. 17, № 2. P. 18–20. DOI: https://doi.org/10.15407/biotech17.02.018.

Бездротове Холтер-моніторування ЕКГ MAWI. Медичний центр Святої Параскеви: вебсайт. 2025. URL: https://medcenter.lviv.ua/konsultaciya-kardiologa/bezdrotove-holter-monitoruvannya-mawi/

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-31