0

Ранняя диагностика заболеваний может быть значительно улучшена с помощью новой системы обнаружения

Прикрепляя специализированные молекулы к ДНК, исследователи упростили обнаружение редких молекул, связанных с заболеваниями на ранней стадии.

Присутствие или изменение концентрации определенных белков в биологических жидкостях могут быть индикаторами заболевания. Однако на ранних стадиях заболевания эти «биомаркеры» могут быть труднообнаружимыми, поскольку они относительно рассеяны.

Обнаружение важных биомаркеров в более низких концентрациях позволит пациентам начать лечиться раньше при таких заболеваниях, как некоторые виды рака и неврологические расстройства, что может увеличить вероятность выживания.

Однако, существующие методы обнаружения часто недостаточно чувствительны и требуют дорогостоящей и долговременной предварительной обработки образца.

Исследователи из Химического факультета Имперского колледжа Лондона придумали систему, которая является специфической, гибкой и может обнаруживать одиночные биомаркеры непосредственно в человеческой сыворотке (жидкости, отделенной от крови).

Система представляет собой значительную инновацию, поскольку она более чувствительна к конкретным биомаркерам и не требует клинической подготовки проб. Метод опубликован в Nature Communications.

Д-р Алекс Иванов, сопредседатель этого исследования от Химического факультета Имперского колледжа, говорит: «Обнаружение отдельных молекул биомаркеров являет собой максимально чувствительную раннюю диагностику. Мы теперь показали, что такие измерения можно выполнять в реальных образцах человека, открывая потенциал для значимой диагностики заболеваний на ранних стадиях».

Связывание с биомаркерами

Метод, разработанный командой, использует «хребет» ДНК, структуру, вокруг которой она построена. Они прививали «аптамеры» — синтетические молекулы ДНК, которые связываются с конкретными целевыми биомаркерами — с ДНК-цепями.

Структура ДНК

Структура ДНК

При добавлении к человеческой сыворотке аптамеры связываются с биомаркерами перед анализом путем прохождения через нанопоры детектора. Нанопоры представляют собой небольшие отверстия (часто не превышающие в размере несколько миллиардных долей метра), которые измеряют изменение электрического тока, когда молекулы проходят через них.

Каждый биомаркер имеет уникальную сигнатуру тока, поэтому присутствие и концентрация целевых биомаркеров могут быть проанализированы таким образом.

Узнать больше: Jasmine Y. Y. Sze et al. Single molecule multiplexed nanopore protein screening in human serum using aptamer modified DNA carriers, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-01584-3

Добавлено в: Новости Метки: ,
Яндекс.Метрика
© 2014 Химия, опыты, эксперименты! In-chemistry.ru