Электрохимические методы анализа и электрохимические сенсоры

Научная группа профессора Сергея Сергеевича Ермакова
Научные интересы научной группы сосредоточены, с одной стороны, на разработке новых вариантов электрохимических измерений, что связано с появлением новых задач и объектов, особенно в биологии и медицине. С другой стороны, развитие персонализированной медицины, диагностики по месту оказания помощи, экспресс-методов и методов лабораторной диагностики требует разработки новых вариантов сенсоров на биологические аналиты, прежде всего на бесферментной основе. Терапия хронических заболеваний, в частности, диабета, требует непрерывного мониторинга состояния больного. Для этого активно развивается направление носимых сенсоров, позволяющих непрерывно отслеживать состояние больного и уровень метаболитов в крови. Современная диагностика многих заболеваний, особенно онкологических, невозможна без определения микроРНК в крови. Такой анализ с очень высокой чувствительностью можно проводить электрохимическими методами с использованием встречно-штыревых электродов. В нашей научной группе разработаны варианты определения мРНК с пределом обнаруженияна уровне 10-18 М.
Руководитель научной группы
Ермаков Сергей Сергеевич
s.ermakov@spbu.ru.ru
Старший преподаватель
Наволоцкая Дарья Владимировна
d.v.navolotskaya@spbu.ru
Ведущий инженер
Семенова Екатерина Антоновна
e.a.semenova@spbu.ru
Аспирант 1 курса
Пантин Андрей Владимирович
Студент 2 курса магистратуры
Матьяш Екатерина Валерьевна
Студент 2 курса магистратуры
Мио Мин Тет
Студент 1 курса магистратуры
Поляков Даниил Александрович
Студент 4 курса бакалавриата
Сычинская Ксения Алексеевна
Студент 4 курса бакалавриата
Кондрашкина Елизавета Игоревна
Студент 4 курса бакалавриата
Нардюжев Илья
Студент 4 курса бакалавриата
Селезнёв Дмитрий Андреевич
  • Разработка новых вариантов электрохимических измерений
  • Бесферментные электрохимические сенсоры
  • Носимые сенсоры
  • Импедансные сенсоры на основе встречно-штыревых электродов

Краткая аннотация
Научные интересы научной группы сосредоточены, с одной стороны, на разработке новых вариантов электрохимических измерений, что связано с появлением новых задач и объектов, особенно в биологии и медицине. С другой стороны, развитие персонализированной медицины, диагностики по месту оказания помощи, экспресс-методов и методов лабораторной диагностики требует разработки новых вариантов сенсоров на биологические аналиты, прежде всего на бесферментной основе. Терапия хронических заболеваний, в частности, диабета, требует непрерывного мониторинга состояния больного. Для этого активно развивается направление носимых сенсоров, позволяющих непрерывно отслеживать состояние больного и уровень метаболитов в крови. Современная диагностика многих заболеваний, особенно онкологических, невозможна без определения микроРНК в крови. Такой анализ с очень высокой чувствительностью можно проводить электрохимическими методами с использованием встречно-штыревых электродов. В нашей научной группе разработаны варианты определения мРНК с пределом обнаруженияна уровне 10-18 М.
Наиболее значимые публикации
  • SolokhinA.Yu., Kolomina E.O., Navolotskaya D.V., SelyutinAr.A., Ermakov S.S. Non-Enzymatic Voltammetric Sensor for Histamine Determination in Saliva for Point-of-Care Diagnostics // Journal of Analytical Chemistry. 2024. Vol. 79. P. 749–759. https://doi.org/10.1134/S1061934824700138
  • Nikolaev K.G., Ermakov S.S., ErmolenkoYu.E., Navolotskaya D.V., Offenhäusser A., MourzinaYu.G. Horseradish Peroxidase-Based Biosensors with Different Nanotransducers for the Determination of Hydrogen Peroxide // Journal of Analytical Chemistry. 2021. Vol. 76. P. 510-517. https://doi.org/10.1134/S1061934821040080
  • BelebentsevaM., NavolotskayaD., ErmakovS., MoshkinV., KhustenkoL.Interrupted amperometry: An ultrasensitive technique for diffusion current measuring // Electrochimica Acta. 2016. Vol. 191. P. 510-515. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.01.010
  • ErmakovS.S., NikolaevK.G., TolstoyV.P.Novel electrochemical sensors with electrodes based on multilayers fabricated by layer-by-layer synthesis and their analytical potential // Russian Chemical Reviews. 2016. Vol. 85. № 8. P. 880-900. https://doi.org/DOI: 10.1070/RCR4605
  • TimofeevaD.V., TsapkoY.V., ErmakovS.S.Stripping Coulometry Determination of Lead and Mercury at Screen-Printed Electrodes // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2011. Vol. 660. № 1. P. 195-199. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2011.06.032

Патенты
  • Ермаков С. С., Семенова Е. А. Электрохимический сенсор. Патент № RU2819748C1. Дата приоритета 25.12.2023
  • Ермаков С. С., Наволоцкая Д. В., Опанчина В., Семенова Е. А. Способ коммутационной хроноамперометрии. Патент № RU2812415C1. Дата приоритета 21.06.2023
  • Ермаков С. С., Гурская А.В. Кислородный сенсор. Патент № RU111671 U1. Дата приоритета 12.08.2011
  • Ермаков С. С., Гурская А.В. Устройство для определения концентрации кислорода в водных и газовых средах. Патент № RU2469306C1. Дата приоритета 11.08.2011
  • Ермаков С. С., Аверяскина Е. О., Яснев И. М. Экспрессный способ импульсной переменно-токовой вольтамперометрии. Патент № RU2465577C1. Дата приоритета 06.07.2011
  • Ермаков С. С. Способ электрохимического анализа. Патент № RU2337352С2. Дата приоритета 13.11.2006
Научные проекты
  • Договор с ООО «Палмед» на выполнение НИОКР «Разработка электрохимического биосенсора для количественного определения глюкозы в модельном растворе, имитирующем межклеточную жидкость человека, и изготовление опытной партии сенсоров» 2024 – 2026 (руководитель: Ермаков С. С.)
  • Договор с ООО «Палмед» на выполнение НИР «Исследование составов паст для трафаретной печати электрохимических сенсоров» 2023 – 2024 (руководитель: Ермаков С.С.)
  • Договор с ООО «Трансмед-35» на выполнение НИР «Синтез биосовместимых мембран для амперометрических сенсоров и исследование их электрохимических свойств» 2022 – 2023 (руководитель: Наволоцкая Д. В.)
  • Договор с AxbioInc. на выполнение НИР «Оценка аналитических характеристик электрохимических нанопорныхсеквенируюших интегральных схем» 2021 – 2022 (руководитель: Ермаков С. С.)
  • Договор с ООО «Трансмед-35» на выполнение НИР «Исследование химического состава и принципов работы носимых электрохимических сенсоров и моделирование их устройства» 2021 (руководитель: Ермаков С. С.)
  • Грант на НИР за счёт средств СПбГУ 121040600200-4 «Разработка электрохимического сенсора для количественного определения HelicobacterPylori в биоптате на основе модифицированного быстрого уреазного теста» 2021 (руководитель: Ермаков С. С.)
  • Договор с ООО «Трансмед-35» на выполнение НИР «Исследование устройства, химического состава и принципов работы носимых электрохимических сенсоров для непрерывного определения концентрации глюкозы в межклеточной жидкости» 2020 – 2021 (руководитель: Ермаков С. С.)
  • Договор с ООО «Гротекс» на выполнение НИР «Определение железа (II) в субстанции железа (III) гидроксид сахарозный комплекс методом дифференциальной импульсной полярографии» 2020 – 2021 (руководитель: Ермаков С. С.)
  • Грант Программы приграничного сотрудничества Юго-Восточной Финляндии - России CBC 2014-2020 KS1648 «Одна капля – новая мобильная установка для очистки воды (OneDrop)» 2019 – 2022 (руководитель: Ермаков С. С.)