Технология, разработанная учёными ИОФ РАН и МФТИ, сделает биохимический анализ крови точней
26.01.2016
МОСКВА, 25 января. /ТАСС/. Технология, разработанная учёными ИОФ РАН и МФТИ и основанная на магнитных наночастицах, сделает биохимический анализ крови точней, быстрей и таким же простым, как тест на беременность. Как сообщает пресс-служба МФТИ, метод позволит определять концентрации белковых молекулах в различных образцах, включая непрозрачные и сильно окрашенные жидкости. Биосенсор "Биосенсор можно использовать для медицинской диагностики, а также анализов пищевых продуктов, лекарств и мониторинга окружающей среды", - говорится в пресс-релизе. Магнитные наночастицы, используемые в работе, способны соединяться с антителами к различным белкам. Сам биосенсор выглядит как тест-полоска из пористого материала с двумя реакционными линиями - контрольной и тестовой. На один край пластины капают исследуемую жидкость, смешанную с магнитными наночастицами (они уже соединены с антителами и за счёт этого способны связывать нужные белки). Жидкость течёт по пластинке и доходит сначала до тестовой линии, где задерживаются только частицы, связанные с белком, а потом до контрольной - там оседают уже свободные наночастицы. В результате, контрольная линия работает в любом случае если только сенсор не вышел из строя, например, из-за неправильного хранения, а на тестовой полоске остаётся тем больше белка, чем больше его было в исследуемом образце. Развернуть Схематическое изображение разработанного биосенсора. Антиген - анализируемый белок (например, ПСА). MP - магнитная наночастица, висящий снизу Y - антитело к анализируемому белку. Тестовые антитела (голубые Y) задерживают анализируемый белок, а контрольные (желтые Y) - антитела вместе с наночастицами © MIPT Схематическое изображение разработанного биосенсора. Антиген - анализируемый белок (например, ПСА). MP - магнитная наночастица, висящий снизу Y - антитело к анализируемому белку. Тестовые антитела (голубые Y) задерживают анализируемый белок, а контрольные (желтые Y) - антитела вместе с наночастицами © MIPT "Традиционно тесты, которые можно проводить не только в условиях лаборатории, а даже в полевых условиях, основаны на применении флуоресцентных или окрашенных меток, а результаты определяются визуально, "на глазок" либо с помощью видеокамеры, - приводятся в пресс-релизе слова Алексея Орлова, ведущего автора исследования и научного сотрудника ИОФ РАН. - Мы же используем магнитные частицы, которые обладают существенным преимуществом: с их помощью можно проводить анализ, даже окунув тест-полоску в полностью непрозрачную жидкость, скажем, определять вещества непосредственно в цельной крови. Точное численное измерение выполняется строго электронным способом с помощью портативного прибора. Ситуации "то ли да, то ли нет" абсолютно исключены". Проверка работы Также кроме высокой чувствительности разработка обладает большим динамическим диапазоном: верхний порог определяемой концентрации превышает нижний более чем в 4000 раз. Работу своей системы учёные протестировали, измеряя в крови концентрацию простат-специфического антигена - одного из наиболее массово контролируемых маркеров при диспансеризации мужчин. Работу новой системы протестировали путем измерения в крови 0,025 нанограмм на миллилитр (при норме до 4 нанограмм) простат-специфического антигена - одного из наиболее массово контролируемых маркеров при диспансеризации мужчин. "Простат-специфический антиген ПСА, является одним из возможных маркеров рака предстательной железы - а в криминалистике применяется для обнаружения следов семенной жидкости", - рассказал Орлов пресс-службе МФТИ. "Оба применения связаны с определенными ограничениями и не позволяют однозначно поставить диагноз/доказать вину подозреваемых, но возможности новой биосенсорной платформы не ограничиваются анализом ПСА; данный белок был выбран лишь для демонстрации". Новый сенсор реагировал при концентрации ПСА вплоть до 0.025 нг/мл при норме 4 нг/мл. Такой чувствительно вполне достаточно чтобы, например, понять, не начался ли рецидив после удаления предстательной железы. Сочетание надежности, доступности, а также высокой точности и чувствительности разработки позволяет рассчитывать на скорый переход от лабораторного прототипа к серийному производству, но конкретных сроков разработчики пока не указывают. Исследование опубликовано в журнале Biosensors and Bioelectronics.
Подробнее на ТАСС: http://tass.ru/nauka/2611895