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

Экспресс-диагностика: подражая природе

Созданы быстрые и лёгкие в использовании диагностические тесты

Роман Иванов, Компьюлента

Подражая природным механизмам распознавания, биоинженеры из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) и Римского университета «Тор Вергата» (Италия) разработали недорогие медицинские диагностические тесты, способные дать результат в течение нескольких минут. Учёные надеются, что их технология перетряхнёт всю мировую систему здравоохранения, поскольку её следующим шагом должно стать создание простых устройств, доступных для использования в любых местах оказания медицинской помощи, диагностирования венерических, аллергических, аутоиммунных и иных заболеваний

Представленная технология основана на применении молекулярных ДНК-переключателей нанометрового размера, способных детектировать присутствие специфических антител для широко спектра заболеваний. Подробности исследования изложены в Journal of the American Chemical Society (Ricci et al., Rational Design of Allosteric Inhibitors and Activators Using the Population-Shift Model: In Vitro Validation and Application to an Artificial Biosensor).

Современные диагностические тесты необычайно мощны, однако один недостаток может перечеркнуть все достоинства: большинство этих методов нуждается в сложном, громоздком, очень дорогом оборудовании. Пациенты днями, а то и неделями ждут результатов большинства анализов на венерические заболевания. Образец крови необходимо осторожно переправить в удалённую лабораторию для проведения анализа специально подготовленным персоналом (лаборатория одна, а медицинских учреждений разного калибра много), и только затем с соблюдением общей очереди результат будет отправлен лечащему врачу. А теперь представьте, что анализ проводится прямо в месте сдачи крови: это позволит не только сократить время ожидания, но и снизить риск распространения инфекций.

Начало исследованию положило… наблюдение за природой. Все живые существа, от бактерий до человека, собирают информацию об окружающей среде, используя удивительные «молекулярные нанопереключатели», которые сигнализируют о специфических молекулах изменением своей структуры. Например, на поверхности наших клеток расположены миллионы протеинов-рецепторов, призванных обнаруживать присутствие различных сигнальных молекул, переходя из неактивного состояния (выключено) в активное (включено). Особым достоинством таких переключателей является их способность оперировать в очень сложных условиях, таких как кровоток.

Электрохимический ДНК-переключатель детектирует присутствие антитела. Связывание с антителом заставляет переключатель открыться, удаляя сигнальный элемент (яркий кружочек) прочь от поверхности электрода и вызывая появление сигнала. (Илл. UCSB.)

Вот так, оглядываясь на природу, учёные и построили свои искусственные молекулярные переключатели на основе ДНК-молекул, которые сигнализируют о своём текущем состоянии через изменение электрического тока. Последнее фиксируется совсем недорогой электроникой, подобной той, что применяется в домашних измерителях уровня кровяного сахара. Применение «подсмотренных у природы» нанопереключателей позволило детектировать антитела на ВИЧ в образце крови менее чем за пять минут. Разве это не говорит о потенциале такой диагностической технологии?

По словам авторов разработки, основное преимущество электрохимических ДНК-нанопереключателей, диагностирующих СПИД, заключается в том, что принцип их действия может быть легко распространён на другие заболевания, а отсюда рукой подать до недорогих приборов для определения десятков биомаркеров болезней в очень короткий срок и прямо в кабинете врача (или даже дома).

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Санта-Барбаре:
Bioengineers at UCSB Design Rapid Diagnostic Tests Inspired by Nature.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
01.10.2012

Читать статьи по темам:

биомаркеры биочипы экспресс-диагностика Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Интегральная диагностика: всё о вашем здоровье по капле крови за 10 минут

Австралийская компания Integrated Diagnostics разрабатывает чип для экспресс-анализа тысяч белков крови – биомаркеров, ассоциированных с состоянием здоровья и различными заболеваниями.

читать

Экспресс-диагностика инфаркта: плюньте на биочип!

Для выявления биомаркеров в слюне разработчикам пришлось создать более чувствительные тесты, которые проще в применении и обеспечивают быстрое получение результатов, что чрезвычайно важно для предотвращения последствий инфаркта.

читать

Гидрогелевый биочип для диагностики рака

В основе разрабатываемой авторами методики лежит определение сразу нескольких молекулярных маркеров рака молочной железы и рака яичников с помощью так называемых гидрогелевых биочипов.

читать

Микрочипы для ранней диагностики рака

Одна из главных задач в борьбе с раком – ранняя диагностика опухоли. Ещё лучше – предсказать возникновение заболевания заранее. Этому могут помочь микрочипы на основе синтетических антигенов.

читать

Штрихкодовый биочип видит десятки болезней в одной капле крови

Для медиков профиль белков плазмы крови – жалобная книга тела. Вот только клинические тесты по широкой гамме этих соединений проводятся редко. Дорого да и долго. Всё может изменить новый биочип.

читать

Биочип для ранней диагностики рака и не только

Например, при диагностике заболеваний верхних дыхательных путей содержащиеся в мазке из полости рта пациента антитела или ДНК связываются с нанесенными на биочип молекулами. После обработки лунки биочипа, в которых произошло такое связывание, начинают светиться.

читать