Перспективы использования искусственных и природных наноматериалов и наномаркеров при разработке диагностических тест-систем

В настоящее время активно применяются различные наноматериалы и наномаркеры в молекулярной диагностике заболеваний человека. Среди основных наноматериалов, используемых при конструировании диагностических тест-систем, следует отметить наночастицы золота с настраиваемым плазмонным резонансом и, так называемые, «квантовые точки», характеризующиеся индивидуальными спектральными характеристиками в зависимости от размера частиц при неизменном химическом составе. Авторами были получены биоконъюгаты — наночастицы коллоидного золота размером 15 нм, функционализиро-ванные стафилококковым белком А и противочумными иммуноглобулинами. Спектр практического использования указанных биоконъюгатов достаточно широк — от иммунохроматографического и дот-иммуноанализа до использования в биологических микрочипах и иммуносенсорах.

В рамках реализации федеральной целевой программы “Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009–2013 гг.)” разработан методический подход индикации возбудителя чумы с применением биоконъюгатов на основе коллоидного золота. Показано, что при биоспецифической агрегации частиц коллоидного золота в присутствии антигенов возбудителя происходит изменение спектра поглощения, которое детектируется спектрометрически. Данный метод, называемый sol particle immunoassay (SPIA) прост в реализации, однако примеров практического его использования довольно мало. Преимущество метода перед традиционным иммуноферментным анализом заключается в отсутствии длительных этапов сорбции иммуноглобулинов, блокировки поверхности, длительной инкубации с исследуемым образцом, конъюгатом и хромогенным субстратом.

При разработке биологических микрочипов для усиления сигнала и лучшего связывания биологических молекул, их поверхность подвергается активации различными кремнийорганическими соединениями. Авторами предложено использование природных материалов, таких как хитозан, альгинат для активации поверхности и формирования микроячеек микрослайдов. Методом атомно-силовой микроскопии показана высокая сорбционная емкость хитозана по отношению к иммуноглобулинам. Методом спектрометрического анализа установлен спектр поглощения хитозана и альгината. Установлено, что у данных природных материалов в диапазоне длин волн, при которых производится учет результатов на биологических микрочипах (532 нм, 635 нм), спектр поглощения минимален. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования природных материалов при разработке различных диагностических систем, требующих сорбции и иммобилизации компонентов.(См. Материалы Х съезда Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов: Киреев М.Н. с соавт. “Перспективы использования искусственных и природных наноматериалов и наномаркеров при разработке диагностических тест-систем ”).
"Инфекция и иммунитет", 2012, № 1-2, с. 278.

Все новости

ФБУН НИИ эпидемиологии
и микробиологии имени Пастера
Отдел новых технологий