Специалисты МФТИ представили оптический биосенсор, радикально сокращающий время анализа взаимодействия наночастиц с ДНК. Разработка открывает новые возможности в создании точных наноматериалов и систем экспресс-диагностики, способных ускорить выявление заболеваний и формировать базу для инновационных методов терапии.
Технология развивает предыдущие достижения МФТИ с "молекулярными маяками", обеспечивавшими детекцию ДНК в микроконцентрациях. Ключевое открытие: одноцепочечная ДНК фиксируется на наночастице, самопроизвольно сворачиваясь и маскируя рецептор. При контакте с комплементарной нитью ДНК рецептор активируется, образуя связь с мишенью. Биосенсор эффективно отслеживает эти процессы в реальном времени.
"Ценность разработки — в ранней диагностике патологий. При онкологии или иммунных нарушениях специфические биомаркеры, такие как короткие фрагменты ДНК и РНК в крови, сигнализируют о болезни. Наша цель — создать систему, где обычный анализ крови сенсором выявит патологии по этим маркерам", — подчеркивает м.н.с. лаборатории биохимических исследований канцерогенеза МФТИ Елена Николаевна Комедчикова.
Для оценки кинетики связей, определяющих адресную доставку лекарств, объединенная команда Института биофизики будущего МФТИ, ИОФ им. А.М. Прохорова РАН и Университета "Сириус" разработала безметочный биосенсор. В основу лег метод спектральной фазовой интерферометрии, значительно повышающий точность измерений.
"Преимущество метода? Традиционный ПЦР и секвенирование имеют ограничения по длине детектируемых сегментов. Короткие фрагменты ДНК в 10 нуклеотидов сложно определять существующими способами. Наша технология экономит ресурсы — вместо дорогих чипов используется микроскопное стекло с наночастицами. Система количественно оценивает связывание через лазерное сканирование и фиксацию сигнальных изменений", — комментирует Е.Н. Комедчикова.
Молекулярные маяки демонстрируют рекордную чувствительность в физиологических условиях, не требуя высоких концентраций солей. Это создает перспективы для развития нанороботов в терапии и диагностической практике. Биосенсор рассматривается как платформа для создания диагностики следующего поколения.
Источник: scientificrussia.ru
