Войти с помощью


красный зелёный голубой

Многие вещи нам не понятны не потому что наши понятия слабы, а потому что сии вещи не входят в круг наших понятий.

Ученые создали универсальный сенсор на аптамерах

Ученые создали универсальный сенсор на аптамерах

Американские ученые создали миниатюрный универсальный сенсор, который в реальном времени измеряет концентрацию молекул-мишеней в кровибодрствующих лабораторных животных. Такое устройство открывает новые возможности для исследований фармакологии, физиологии и токсикологии лекарственных препаратов. Статья о разработке опубликована вжурнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Неспособность непрерывно измерять концентрацию важных веществ непосредственнов живых организмах — одно из ключевых ограничений биоаналитической химии. Конструкция сенсора,способного измерять уровень молекул непосредственно в крови, должна обойти дватехнических препятствия: измерение не должно быть разделенным на стадии и сенсордолжен быть стабилен в крови. Существуют сенсоры, которые обходят технические ограниченияи непрерывно определяют уровень отдельных соединений — глюкозы, лактата,серотонина и некоторых других молекул в крови, но они работают на основеспецифических реакций молекул-мишеней и не универсальны: для каждого типа молекул нужно изобретать и оптимизировать собственную реакцию.

Одна из перспективных технологий, электрохимический аптамерныйдатчик, обладает универсальностью, которой лишены реактивные датчики. Егооснова — аптамеры, молекулы нуклеиновых кислот длинной несколько десятков нуклеотидов, которыеспецифически связываются с различными молекулами-мишенями. Благодаряастрономическому числу сочетаний оснований в олигонуклеидной молекуле можнонайти аптамер практически к любой произвольной мишени. За счет специфическогосвязывания с мишенью такие датчики также очень устойчивы к засорению при работев крови.

Ученые из университета Калифорнии взяли аптамерный датчик заоснову своей новой разработки. Они создали микрофлюидный чип, который пропускалк датчику только небольшие молекулы, не допуская крупные и медленно движущиесяклетки крови. Для того, чтобы дополнительно защитить сенсор от засорения, онипокрыли его биосовместимой мембраной. Защищенный биосенсор ученые использовалидля измерения концентрации в крови крыс доксорубицина — известного противоракового препарата. Во время пятичасового мониторинга сенсор продемонстрировал наномолярнуюточность измерения.

Чтобы показать универсальность сенсора, ученые использовалисменный аптамерный элемент для распознавания другого типа веществ — антибиотиков аминогликозидов. Биосенсортакже быстро показал изменение концентрации препарата во время серии инъекций. Сенсор, введенный через катетер в яремнуювену, позволил животным двигаться почти беспрепятственно и дал непрерывный доступк данным о концентрации антибиотика в крови бодрствующего животного.

Этот биосенсор оказался способен быстро и непрерывно считыватьинформацию об уровне молекул-мишеней в реальном времени, в течение несколькихчасов, даже на бодрствующем животном. С таким функционалом фармакологи смогутувидеть как быстро усваивается лекарственный препарат, физиологи — отследить распространениегормонов и метаболитов в крови с новым уровнем точности.

Новый биосенсор в ближайшеевремя смогут использовать только ученые и медики, однако уже сейчас существуют накожные микрофлюидные чипы, которые могут представлять интерес для спортсменов.

Анна Маньшина

N+1

Поставьте оценку:
Рейтинг 0 (Проголосовало: 0)
Понравилось? Поделитесь с друзьями через кнопки социальных сетей!

Добавить страницу в закладки

0
161
Популярные видео каналы