Подмосковные учёные создали уникальный «щит» из фтора для биологических микрочипов

Опубликовано 2021-03-01

 © mii.mosreg.ru

Новейшая разработка ученых из Пущино позволит в значительной степени увеличить эффективность анализаторов для выявления различных патогенных вирусов, бактериальных токсинов, биомаркеров различных заболеваний, в том числе, онкологических.

Группа исследователей Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, расположенного в наукограде Пущино, синтезировала соединение, которое защищает поверхность микрочипов от загрязнений, а также позволяет управлять их гидрофобностью. Разработка поможет повысить чувствительность анализов сложных биологических проб при выявлении различных патогенов и биомаркеров заболеваний.

На сегодняшний день одним из перспективных инструментов медицинской диагностики являются биологические микрочипы. С ними связывают будущее лабораторных исследований, которые благодаря использованию сверхчувствительных миниатюрных устройств станут более оперативными и информативными. Суть технологии состоит в том, что поверхность микрочипа содержит специфичные связывающие центры (например, антитела), способные «вылавливать» из состава анализируемого образца исключительно те молекулы, присутствие которых нужно детектировать. Однако все биологические микрочипы имеют значительный недостаток: их поверхность подвержена неспецифической адсорбции, то есть загрязнению, на фоне которого различить полезный сигнал сложнее, что приводит к снижению чувствительности анализа.

Группа учёных из лаборатории Наноструктур и нанотехнологий ИТЭБ РАН разработала покрытие для микрочипов, которое благодаря новым свойствам позволяет значительно повысить чувствительность анализа. Микрочип покрывается специальным составом с высоким содержанием атомов фтора. Такое покрытие защищает поверхность микрочипа от загрязнений: влаги и сторонних веществ. После связывания искомых веществ состав покрытия легко удаляется химически при помощи специального реагента. На «чистом» микрочипе биомаркеры выявляются даже при сверхнизких количествах, что делает сам анализ более эффективным и точным.

«Можно провести такую бытовую аналогию: мы надеваем резиновые перчатки и работаем в них с чем-то грязным, в результате грязь налипает на перчатках. Потом, когда надо, мы их снимаем вместе с налипшей грязью, при этом руки остаются чистыми. На микрочипах происходит то же самое: необходимо различить полезный сигнал на фоне „грязи“ — неспецифически адсорбированных белков, всегда присутствующих в пробах сложного биологического состава. Использование нашего подхода, при котором „защитное“ покрытие микрочипа химически удаляется вместе с адсорбированными на нём белками, позволяет детектировать очень слабые сигналы, и таким образом значительно повысить чувствительность анализа сложных биологических проб», — поясняет автор идеи, заведующий лабораторией, ведущий научный сотрудник ИТЭБ РАН Юрий Шляпников.

Источник https://sdelanounas.ru/blogs/139782/