Исследователи из России разработали «умный» материал, способный выявлять следы присутствия даже небольших количеств молекул ДНК в изучаемых средах, а также отслеживать их взаимодействия с наночастицами. Данная разработка поможет ученым создать новые системы диагностики и адресной доставки терапии.

«Такой анализ может быть востребован как в фундаментальных, так и в клинических исследованиях, особенно для экспресс-диагностики различных патологических заболеваний», — пояснила младший научный сотрудник МФТИ Елена Комедчикова.

Исследователи из МФТИ уже длительное время работают над созданием «умных» материалов на базе так называемых молекулярных маяков, способных выявлять следы присутствия коротких молекул ДНК с высокой точностью и в небольших количествах. В процессе разработки этих материалов ученые предположили, что их также можно использовать для создания биосенсоров, способных отслеживать взаимодействия нитей ДНК с наночастицами.

Сейчас для таких исследований используется большое число методов, в том числе биосенсорный анализ, флуоресцентную спектроскопию и прочие подходы, каждый из которых имеет свои ограничения в работе. Российские исследователи создали более универсальный подход на базе феномена интерференции света, для работы которого не нужны специальные метки или специально подобранные условия работы.

В его рамках образец жидкостей с изучаемыми молекулами и частицами пропускается через специальную емкость, на дне которой находится прозрачная пластина с нанесенным на нее «умным» материалом. Характер перемен в спектре излучения лазера, который проходит через пластину, определяется взаимодействием цепочек ДНК, наночастиц и данным покрытием. Это, в свою очередь, позволяет обнаруживать искомые молекулы и частицы в сверхмалых концентрациях и оценивать то, с какой скоростью они связываются друг с другом.

Как отмечают исследователи, их разработка выгодно отличается от ранее созданных технологий тем, что она работает не только в растворах с высоким содержанием соли, но и в среде с параметрами, близкими к физиологическим. Это позволит использовать данный инструмент для разработки различных наночастиц и нанороботов для адресной терапии и высокоточной диагностики заболеваний, подытожили ученые.

Источник: @vremyavperedrus