Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • БиоМолТекст-18
  • Vitacoin

Биосенсор для выявления клещевого энцефалита

Сибирские ученые разработали биолюминесцентный зонд для определения вирусов

«Наука в Сибири»

Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН совместно с коллегами из Института биофизики СО РАН (г. Красноярск) создали биосенсор, способный распознавать клещевой энцефалит.

Биолюминесцентный зонд представляет собой рекомбинантный белок, состоящий из двух частей. Одна связывается с вирусом, а вторая служит сигнальной молекулой, которая и позволяет выявить его наличие. «Первый фрагмент биосенсора – это вариабельный домен специфичных моноклональных антител, который контактирует непосредственно с белком вируса, – поясняет старший научный сотрудник ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Вера Витальевна Морозова. – Второй – люминесцентный белок (люцифераза), полученный в ИБФ».

«Упомянутая люцифераза (в данном случае – мягкого коралла Renilla muelleri) – небольшой одноцепочечный белок, она была клонирована нашей лабораторией фотобиологии, и в нее мы ввели 7 мутаций, в результате которых существенно увеличилась стабильность фермента, – поясняет ведущий научный сотрудник ИБФ СО РАН доктор биологических наук Людмила Алексеевна Франк. Известно, что квантовый выход у биолюминесцентных реакций (катализируемых специфическими ферментами – люциферазами) намного выше, чем у обычных хемилюминесцентных (свечение, сопровождающее некоторые химические процессы – прим.ред.) реакций. То есть, количество света, испускаемое в результате люциферазных реакций больше, и таким образом, люциферазы, используемые как сигнальные молекулы, позволяют выявлять мишени с более высокой чувствительностью.

Обе составляющих соединяются с помощью методов генной инженерии, в результате получается плазмида – генетическая конструкция, содержащая объединенные гены двух белков. Затем она помещается в бактериальные клетки, в которых синтезируется гибридный, достаточно стабильный искусственный белок – его можно выделить из клеток и работать с ним далее.

«Технически весь процесс тестирования выглядит так: берется клещ, размалывается, из него экстрагируется водная часть, которая, может содержать вирус, далее водная суспензия вносится в ячейки, содержащие антитела, – объясняет младший научный сотрудник ИХБФМ СО РАН кандидат химических наук Иван Константинович Байков. – В случае, когда последние связали вирус клещевого энцефалита, происходит его накопление, что затем выявляется добавлением биолюминисцентного зонда и последующей химической реакцией люминесценции. Если вируса клещевого энцефалита нет, то антитела остаются пустые, сигнала не будет».

Выявить клещевой энцефалит в крови сложнее, он присутствует там недолго, а потом проникает в нервную систему, так что основное применение зонда – экспресс-проверка клещей, переносящих заболевание.

Если говорить об аппаратной части, то для выполнения анализов необходим люминометр, с помощью которого регистрируются кванты излучения от люциферазной части биосенсора.

Ученые проверили клещей, предварительно зараженных вирусом с определенным титром одновременно в коммерческих тест-системах и с помощью созданного зонда. «Преимущество этой разработки – более высокая чувствительность, она позволяет выявить даже незначительное количество вируса клещевого энцефалита, – отмечает Иван Байков. – Для внедрения в практику нам нужно провести еще ряд экспериментов, выявить, какие примеси могут мешать, оптимизировать протокол пробоподготовки и непосредственно прототип тест-системы».

По такому же принципу можно разрабатывать зонды и для детекции других вирусов: точно так же взять нужное антитело и объединить по уже известной технологии с биолюминисцентным белком.

«Это касается и бактериальных или грибных агентов, – комментирует Вера Морозова. – Сейчас мы пытаемся получить тест-системы на выявление патогенных грибов, часто встречающихся у иммуносупрессивных пациентов».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 12.04.2016

Читать статьи по темам:

биосенсоры биомаркеры антитела вирус диагностика Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Суперсенсор для ранней диагностики рака

Чувствительность нового оптического биосенсора для диагностики рака на основе наноструктурированных материалов в миллион раз превышает чувствительность более ранних версий.

читать

Разработан биосенсор для диагностики рака

Созданный сингапурскими исследователями биосенсор может за 15 минут диагностировать рак по анализу состава микроРНК в моче пациента.

читать

Медицинская лаборатория в домашней аптечке

Беспроводная система с помощью миниатюрных сенсоров позволит в домашних условиях осуществлять комплексный, включая анализ крови, мониторинг состояния здоровья пациентов из группы риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.

читать

Пластырь-биосенсор

Уникальный пластырь способен собирать и передавать медицинские данные практически в режиме реального времени на основе анализа пота пациента. Для того, чтобы узнать результаты, потребуется всего лишь смартфон.

читать

«Лакмусовая бумажка» для диагностики Эболы и не только

Диски из фильтровальной бумаги с нанесенными на поверхность последовательностями нуклеотидов обеспечат быструю и невероятно дешевую диагностику инфекционных заболеваний.

читать