address2arrow-email-sendarrow-rightbtn-right-arrowbubbleclosecomment-arrow-answerenvelopeeyefriendshamburgerheartHeart copy 26heart-emptyhomehumanlikelk-bubblelk-eyeHeart copy 26lk-pencilloginnav-editnav-eyenav-newsnav-starnav-userloginnext-arrow-rightpagination-lastpagination-nextShape 19 copysearchstarstar-fulluserBriefcaseCard
4 Июля, 2018

Новая технология сверхчувствительного мониторинга биомолекул в реальном времени

Исследователи из Технологического университета Эйндховена (Нидерланды) предложили простой и высокочувствительный метод детекции биомаркеров в пикомолярных концентрациях.

Credit: Emiel W. A. Visser et al. Nature Communications, 2018; 9 ( 2541) Creative Commons Attribution 4.0 International License. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Credit: Emiel W. A. Visser et al. Nature Communications, 2018; 9 ( 2541) Creative Commons Attribution 4.0 International License. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Подготовила Елена Клещенко

Концентрация многих белков и гормонов в крови составляет пикомоли — 10-12 моля. Группа молекулярных биосенсоров для медицинской диагностики Эйдховенского технологического университета предлагает новую технологию детекции таких биомаркеров, которая, по их мнению, позволит создать совершенно новый класс датчиков.

Технология использует эффект броуновского движения. Сравнительно крупная частица, покрытая адгезивными молекулами, связывающими искомый биомаркер, прикреплена гибкой молекулой двухцепочечной ДНК к стеклянной подложке. Частица колеблется над подложкой, как воздушный шарик, привязанный за ниточку. Подложка, в свою очередь, покрыта адгезивными молекулами к тому же биомаркеру, но с более низким сродством к нему, чем у тех адгезивных молекул, что на частице. Когда молекула биомаркера присоединяется и к частице, и к подложке, колебание «шарика» временно замедляется. Каждое такое событие — временная остановка колебаний частицы, зафиксированная с помощью оптической видеомикроскопии темного поля — соответствует наблюдению одной молекулы биомаркера; количество таких событий в минуту показывает концентрацию (см. видео).

Метод получил название BPM — «мониторинг биомаркеров, основанный на измерении подвижности частиц» (biomarker monitoring based on the sensing of particle mobility). Преимущество этой красивой технологии в том, что технология считывания является цифровой, то есть регистрируются дискретные события, происходящие с единичными молекулами. Но при этом мы наблюдаем частицы намного более крупные, чем типичные биомолекулы. Помимо высокой точности и селективности, достоинство BCM в возможности контролировать колебания концентрации (например, поместив датчик в катетер, поставленный больному). В статье, опубликованной в Nature Communications, авторы описали мониторинг молекул белков и ДНК, содержащихся в пикомолярных и наномолярных концентрациях в буфере и плазме крови. Технология в принципе применима к любому биомаркеру, для которого можно получить адгезивные молекулы.

Профессор Менно Принс, ведущий автор статьи, заявил о создании стартапа для разработки практических приложений технологии. Приложения не обязательно будут медицинскими: BPM может найти применение и в промышленности, и в экологических исследованиях.

Источник

Emiel W. A. Visser et al. // Continuous biomarker monitoring by particle mobility sensing with single molecule resolution // Nature Communications, 2018; 9 (2541) DOI: 10.1038/s41467-018-04802-8

183
0
Лидеры мнений
Лидеры отрасли
  • FUTURE
    13
САМЫЕ ОБСУЖДАЕМЫЕ ТЕМЫ ФОРУМА
Поиск материалов по тегам