Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Экспресс-тесты на квантовых точках смогут в течение 10 минут провести раннюю диагностику инфаркта и выявить сепсис
Ученые НИТУ «МИСиС» разработали новый тип мембранных тест-полосок для количественного иммунохроматографического экспресс-анализа («rapid test»), которые смогут быстро по наличию в крови маркеров заболеваний ставить ранний диагноз острого инфаркта миокарда, а также выявлять сепсис, определять срок беременности и различать вирусные и бактериальные инфекции.
Сегодня одна из актуальных задач в области аналитической биотехнологии -
разработка новых методов и устройств, позволяющих осуществлять экспресс-анализы
смесей биологически активных соединений. К этим методам предъявляются такие
требования как простота выполнения анализа, высокая чувствительность и низкая
стоимость. Тесты, основанные на принципе иммунохроматографии (самый известный из
них – тест на беременность), предельно просты в использовании. Они основаны на
распознавании индивидуальных веществ в биологической жидкости и визуализации их
присутствия в виде окрашивания или флуоресценции на тест-полоске, по принципу «да-нет».
Обычно для получения количественных результатов и постановки диагноза
необходимо использование специальных портативных инструментов, например,
отражательного фотометра, позволяющего регистрировать интенсивность окрашивания
тестовой зоны. А скорость постановки диагноза чрезвычайно важна для начала
терапии в случаях острого инфаркта миокарда, сепсиса или злокачественных
новообразований.
Научному коллективу под руководством старшего научного сотрудника кафедры
функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» к.х.н
Александра Осипова удалось совместить качественный и количественный принципы
иммунохроматографического теста в простой и эффективной биоаналитической
системе, повысив тем самым качество и точность их результатов.
«Мы усовершенствовали технологию, используемую для быстрых тестов: теперь
можно не только выявлять наличие определенных веществ в организме, но и
визуально определять их критическое количество. Чтобы получить количественный
результат, нужно нанести на тест-полоску одну или несколько капель биообразца и
просто подсчитать число окрашенных тестовых линий, появляющихся в аналитической
зоне устройства», - сообщил старший научный сотрудник кафедры функциональных
наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Александр Осипов.
«Биологическая жидкость перетекает на сегмент тест-полоски, содержащий
конъюгат (гибридную молекулу) меченых наночастицами золота или квантовыми
точками антител, захватывает его и движется вместе с ним вдоль аналитической
мембраны. Образовавшиеся меченные иммунокомплексы проходят через несколько
поперечных линий, содержащих сорбированные в возрастающих концентрациях вторые
антитела против определяемого антигена. За счет специфических взаимодействий
«антитело-антиген» происходит связывание меченых иммунокомплексов на носителе,
что визуально регистрируется в виде окрашенных поперечных тестовых линий. Чем
выше содержание определяемого вещества в пробе, тем большее число линий
проявляется в аналитической зоне. Такой подход при анализе, например,
хорионического гонадотропина человека в моче позволяет определять не только
наличие, но и срок беременности», - пояснил эксперт.
«Использование новых видов наноразмерных частиц золота или квантовых точек в
конъюгате с антителами в виде так называемых «нанооболочек», «звезд»,
«попкорна», «цветов» позволяет значительно увеличить предел обнаружения
анализируемых веществ в биологических жидкостях. Это принципиально важно при
анализе маркеров ряда смертельно опасных заболеваний, например, прокальцитонина
для выявления сепсиса.
При диагностике инфаркта в качестве раннего кардиомаркера наиболее
перспективен белок, связывающий жирные кислоты (с-БСЖК). При повреждении
миокарда – сердечной мышцы - концентрация с-БСЖК в крови значительно повышается
уже в первые часы после появления болевых симптомов. Одновременное определение
раннего (с-БСЖК) и позднего (тропонин I) кардиомаркеров с использованием нового
типа экспресс-теста повышает эффективность диагностики и позволяет определить
скрытые формы инфаркта», - рассказал он.
Оперативный и весьма простой в использовании метод можно применять даже в
машине скорой помощи или на дому. Партия экспериментальных образцов теста в
настоящее время проходит доклинические испытания.