Российские физики разработали новые биосенсоры для контроля белка в крови

nanobioИсследователи Института общей физики РАН и Московского физико-технического института разработали новую биосенсорною тестовую систему, использующую магнитные наночастицы. Она предназначена для проведения высокоточных измерений концентрации молекул белка (т.е. маркеров, которые указывают на появление или развитие болезни) в различных образцах, включая непрозрачные растворы и сильно окрашенные жидкости.

Новая разработка по своему принципу напоминает тест на беременность. Анализ проводится с помощью небольшой тестполоски из пористого материала с двумя реакционными линиями. С одной из сторон наносится капля исследуемой жидкости; через некоторое время результат проявляется активацией либо одной, либо двух линий. Такая тест-полоска может долго храниться до использования. Проведение теста занимает мало времени, не требует специально обученного персонала, легко может проводиться рядом с пациентом и даже в полевых условиях.

Магнитные наночастицы «сшиваются» с антителами к нужному белку, и затем их наносят на тестовую полоску (пористую пластину) неподалеку от предполагаемого места контакта с изучаемым раствором. Жидкость, распространяясь по пластинке за счет капиллярного эффекта, захватывает магнитные частицы. Далее она встречает две линии — тестовую и контрольную. Тестовая содержит антитела, которые задерживают интересующий белок и заодно те магнитные метки, которые соединились с молекулами белка за счет того, что наночастицы тоже «сшиты» с антителами. А контрольная линия задерживает только антитела с магнитными метками, и она срабатывает в любом случае, если тест-полоска пригодна к использованию. Роль контрольной линии – показатель того, что тест пригоден к употреблению и что анализируемая жидкость попала туда, куда надо.antigen

После того, как образец пропитал тестполоску, можно считывать результат. На этом сходство с тестом на беременность заканчивается. В случае с «классическим» тестом на беременность результатом может быть либо «да», либо «нет». А разработанный тест позволяет не только выявить наличие белка с высокой чувствительностью, но и точно определить его концентрацию. Точность определения, которая выполняется строго электронным способом с помощью портативного прибора, будет даже превосходить точность методов, которые выполняются только в лаборатории и только квалифицированным персоналом. Ситуации «то ли есть, то ли нет» при такой технологии исключены.

Ученые отмечают, что наряду с высокой чувствительностью определения концентрации белка, новая тест-система обладает большим динамическим диапазоном: верхний порог определяемой концентрации превышает нижний более чем в 4000 раз.

Сверив полученные новым методом результаты с “золотым стандартом” для определения ПСА — иммуноферментным анализом (ИФА), ученые убедились в корректности работы новой тест-системы и ее значительном превосходстве над традиционной технологией.

Российские ученые пока не могут назвать срок, когда этот тест начнет применяться в клинической практике, поскольку требуется пройти все необходимые для сертификации испытания, а также разработать методику перехода к серийному производству.

Интересно, что новая тестовая система позволяет также проводить анализы пищи и лекарств, она может использоваться и экологическом мониторинге окружающей среды, при этом она не нуждается для этого в сложном оборудовании.

Источник: Biosensors and Bioelectronics, МФТИ

Реклама