Г.А. Коноплев1, А.И. Кузнецов2, В. Корсаков3, О.С. Степанова4, Н.В. Рощина5, Н.А. Овсянников6, Д.О. Лялин7, Н.С. Лыфарь8, Р.П. Герасимчук9, З.М. Рустамова10, А.Н. Исачкина11, А. Фрорип12

1,4–8 СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Санкт-Петербург, Россия)
2,12 Ldiamon AS (г. Тарту, Эстонская Республика)
3 Jeko Disain OÜ (г. Тарту, Эстонская Республика)
9 Городская Мариинская больница (Санкт-Петербург, Россия)
10,11 СЗГМУ им. И.И. Мечникова (Санкт-Петербург, Россия)
1 gakonoplev@etu.ru, 2 artur.kuznetsov@ldiamon.eu, 3 vk@jekodisain.ee, 4 osstepanova@etu.ru, 5 nvroschina@etu.ru, 6 naovsyannikov@stud.eltech.ru, 7 dolyalin@stud.eltech.ru, 8 niklyfar@mail.ru, 9 dializ@mariin.ru, 10 zarina.rustamova@szgmu.ru, 11 alina.isachkina@szgmu.ru, 12 aleksandr@ldiamon.eu

Постановка проблемы. Хроническая болезнь почек (ХБП) выступает одной из основных причин смертности и инвалидизации среди неинфекционных заболеваний в развитых странах. В ряде случаев данное заболевание прогрессирует до терминальной стадии хронической почечной недостаточности (тХПН), что требует проведения заместительной почечной терапии (ЗПТ) в течение всей жизни больного. Одним из наиболее распространенных методов ЗПТ является постоянный амбулаторный перитонеальный диализ (ПАПД), который всегда сопровождается нежелательной потерей белка с диализатом. Потенциально повысить эффективность и безопасность процедуры возможно путем проведения регулярного контроля уровня общего белка в отработанном перитонеальном диализате.

Цель. Создать автоматизированную систему мониторинга потери белка с перитонеальным диализатом у больных тХПН, получающих лечение ПАПД, предназначенную для работы во внелабораторных условиях в рамках концепции «прикроватной диагностики» или point-of-care testing (POCT).

Результаты. Разработан доступный по стоимости, конструктивно несложный и удобный в использовании оптико-элект­ронный химический сенсор на основе быстрой жидкостной хроматографии белков с УФ фотометрическим детектированием на длине волны 285 нм для экспресс-оценки уровня общего белка в перитонеальным диализате. Сенсор предполагает многократное использование; аналитическая процедура занимает не более 10–15 мин и потенциально может выполняться самими пациентами или младшим медицинским персоналом без лабораторной подготовки. Создано программное обеспечение для калибровки сенсора, автоматизированного измерения хроматограмм, идентификации и аппроксимации пиков, оценки концентрации белка по хроматограмме. Предварительные клинические испытания выявили хорошее соответствие между данными, полученными с помощью сенсора, и результатами биохимического анализа: средняя относительная погрешность составила около 10%, что сопоставимо с погрешностью рутинных клинико-лабораторных методов.

Практическая значимость. Разработанная система может быть использованы в практическом здравоохранении для мониторинга состоянии больных тХПН, получающих лечение ПАПД.

1. Bikbov B. et al. Global, regional, and national burden of chronic kidney disease, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017 // Lancet (London, England). 2020. 395. № 10225. С. 709–733. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30045-3
2. Drukker, Parsons, Maher, Hörl W.H., Koch K.M., Lindsay R.M., Ronco C., Winchester J.F. Replacement of Renal Function by Dialysis. Dordrecht: Springer Netherlands, 2004. doi: 10.1007/978-1-4020-2275-3
3. Li P.K.-T. et al. Changes in the worldwide epidemiology of peritoneal dialysis // Nature reviews. Nephrology. 2017. 13. № 2. С. 90–103. doi: 10.1038/nrneph.2016.181
4. Mehrotra R., Devuyst O., Davies S. J., Johnson D. W. The Current State of Peritoneal Dialysis // Journal of the American Society of Nephrology: JASN. 2016. 27. № 11. С. 3238–3252. doi: 10.1681/ASN.2016010112
5. Nissenson A.R., Fine R.N. Handbook of dialysis therapy. Philadelphia, PA: Elsevier, 2017.
6. Teitelbaum I. et al. KDOQI US Commentary on the 2020 ISPD Practice Recommendations for Prescribing High-Quality Goal-Directed Peritoneal Dialysis // American journal of kidney diseases: the official journal of the National Kidney Foundation. 2021. 77. № 2. С. 157–171. doi: 10.1053/j.ajkd.2020.09.010
7. Chang T.I., Kang E.W., Lee Y.K., Shin S.K. Higher peritoneal protein clearance as a risk factor for cardiovascular disease in peritoneal dialysis patients // PloS one. 2013. 8. № 2. e56223. doi:  10.1371/journal.pone.0056223
8. Guedes A.M. Peritoneal Protein Loss, Leakage or Clearance in Peritoneal Dialysis, Where Do We Stand? // Peritoneal dialysis international: journal of the International Society for Peritoneal Dialysis. 2019. 39. № 3. С. 201–209. doi: 10.3747/pdi.2018.00138
9. Lu W. et al. Peritoneal protein clearance predicts mortality in peritoneal dialysis patients // Clinical and experimental nephrology. 2019. 23. № 4. С. 551–560. doi: 10.1007/s10157-018-1677
10. Dong J., Chen Y., Luo S., Xu R., Xu Y. Peritoneal protein leakage, systemic inflammation, and peritonitis risk in patients on peritoneal dialysis // Peritoneal dialysis international: journal of the International Society for Peritoneal Dialysis. 2013. 33. № 3. С. 273–279. doi: 10.3747/pdi.2011.00326
11. Lingervelder D., Koffijberg H., Kusters R., IJzerman M.J. Point-of-care testing in primary care: A systematic review on implementation aspects addressed in test evaluations // International journal of clinical practice. 2019. 73. № 10. e13392. doi: 10.1111/ijcp.13392
12. Dube J., Girouard J., Leclerc P., Douville P. Problems with the estimation of urine protein by automated assays // Clinical biochemistry. 2005. 38. № 5. С. 479–485. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2004.12.010
13. Sünter A., Frorip A., Korsakov V., Kurruk R., Kuznetsov A., Ots-Rosenberg M. Optical method for screening and a new proteinuria focus group // Journal of Biomedical Photonics & Engineering. 2015. С. 236–247. doi: 10.18287/JBPE-2015-1-4-236
14. Kuznetsov A. et al. Fast Protein and Metabolites (Nucleotides and Nucleosides) Liquid Chromatography Technique and Chemical Sensor for the Assessment of Fish and Meat Freshness // Chemosensors. 2023. 11. № 1. С. 69. doi: 10.3390/chemosensors11010069
15. Kuznetsov A. et al. Optical Chemical Sensor Based on Fast-Protein Liquid Chromatography for Regular Peritoneal Protein Loss Assessment in End-Stage Renal Disease Patients on Continuous Ambulatory Peritoneal Dialysis // Chemosensors. 2022. V. 10. № 6. P. 232.
16. Walls D., Loughran S.T. Protein chromatography: Methods and protocols / edited by Dermot Walls and Sinéad T. Loughran. N.Y.: Humana Press. 2011. Т. 681.
17. Determann H. Gel Chromatography Gel Filtration Gel Permeation Molecular Sieves: A Laboratory Handbook. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1969.
18. Konoplev G. et al. Simple Chromatographic Sensor with UV LED Optical Detection for Monitoring Patients Treated with Continuous Ambulatory Peritoneal Dialysis // Eng. Proc. 2023. 35, C. 25. doi: 10.3390/IECB2023-14595