Разработаны наночастицы для диагностики гормонов и заболеваний крови
Они могут подкрашивать бесцветные субстраты – антитела, антигены и гормоны.
Новые наночастицы для диагностики гормонов и заболеваний крови разработаны коллективом российских ученых. Разработка ученых Уральского федерального университета (УрФУ) позволит подкрасить бесцветные антитела и антигены, а также сделает процесс проще и доступнее.
В настоящее время предпринимаются попытки заменить природные ферменты синтетическими наноматериалами – нанозимами. Это делается в первую очередь для того, чтобы удешевить колориметрические анализы, а также сделать наборы для окрашивания молекул менее чувствительными к условиям хранения. Нанозимы, которые получили ученые, могут справиться с этой задачей, поскольку они обладают хорошими каталитическими свойствами, а по эффективности и стабильности сигнала не уступают своему природному аналогу – пероксидазе хрена.
Новые нанозимы помогут подкрасить бесцветные субстраты – антитела, антигены, гормоны – при диагностике крови. Биологически активные молекулы содержатся в организме в очень малых количествах, что усложняет возможность их выявление. Чтобы обнаружить их, используют иммуноферментный анализ: суть метода заключается в связывании специальных белков-антител с искомыми молекулами. Для обнаружения связанных антител используется фермент – пероксида хрена, которая катализирует химическую реакцию, приводящую к образованию цвета – это позволяет определить наличие и количество искомых веществ в образце.
Пероксида хрена имеет свои недостатки, которые связаны со сложностью ее получения. В этом плане синтетические наночастицы имеют преимущество перед природными ферментами. Например, для производства нанозимов не требуется сложное биотехнологическое оборудование с повышенной стерильностью. Полученные учеными нанозимы были синтезированы из берлинской лазури – недорогого красителя.
В вузе поясняют, что берлинская лазурь – это краситель синего цвета, который в прошлом широко использовался в текстильной промышленности и сегодня нашел применение в медицинской сфере. Синтезированные наночастицы были получены из лазури с использованием перекиси водорода и лимонной кислоты.
Ученые обнаружили, что берлинская лазурь проявляет высокий уровень пероксидазной активности. Это значит, что ферменты красителя способны катализировать окисление веществ, такими же свойствами обладает и пероксидаза хрена. Эффективность новых нанозимов, полученных из берлинской лазури, подтвердилась их применением в нескольких широко используемых методах иммуноокрашивания, включая окрашивание тканей, анализ иммуноглобулинов и анализ на антитела к коронавирусу.
Исследование выполнено совместно с Институтом экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, Пермским государственным университетом, Институтом физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН и Институтом иммунологии и физиологии УрО РАН.
Источник: nauka.tass.ru
