Новости

15 декабря, 2021 15:32

Краситель акридиновый желтый сделал ДНК-сенсоры чувствительнее

Российские ученые создали уникальные ДНК-сенсоры на основе красителя акридинового желтого. Благодаря его специфическому взаимодействию с молекулами ДНК можно будет выявлять даже небольшие количества низкомолекулярных и трудно определяемых молекул, например антибиотиков. При этом на точность анализа не влияют часто мешающие стабилизаторы лекарственных форм и белки пациента. Результаты работы, выполненной при поддержке гранта Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Sensors.
Источник: Pixabay
 
ДНК-сенсоры — перспективные системы для определения молекул, способных связываться с нуклеиновой кислотой или повреждать ее. Особенно они важны для выявления противораковых препаратов: цитостатики, подавляющие рост опухолевых клеток, чрезвычайно токсичны не только для дефектных, но и для нормальных клеток. В процессе лечения необходимо контролировать содержание лекарства в биологических жидкостях пациента, чтобы не нанести непоправимый вред его здоровью новой дозой препарата.
 
ДНК-сенсор представляет собой подложку из проводящего материала (электрод), на которую нанесены модификаторы и, собственно, ДНК. Нуклеиновые кислоты могут вступать в реакции с молекулами, содержащимися в анализируемых образцах, при этом меняются окислительно-восстановительные свойства модификатора — так можно понять, что ДНК взаимодействует с антибиотиком в растворе образца.
 
«Когда мы определяем крупные молекулы вроде белков, сигнал будет высоким, но порой приходится работать и с низкомолекулярными соединениями, которые незначительно влияют на свойства системы. В таких случаях приходится усложнять как протокол создания ДНК-сенсора, так и протокол измерения», — рассказывает Татьяна Куликова, кандидат химических наук, сотрудник лаборатории биоэлектрических и биосенсорных исследований Казанского федерального университета.
 
Сотрудники Казанского федерального университета (Казань) и Уральского федерального университета (Екатеринбург) предложили нанести на стеклоуглеродный электрод частички углеродной черни («сажи») для увеличения площади его рабочей поверхности и краситель акридиновый желтый, а затем молекулы ДНК. Свое устройство они использовали для определения антибиотика доксорубицина, который встраивается между цепочками ДНК.
 
Сенсор смог обнаружить наномолярные концентрации вещества, при этом ему не мешало присутствие белков плазмы и стабилизаторов лекарственных форм, которые могут ухудшить результаты анализа из-за протекания побочных реакций. Объединение молекул акридинового желтого позволило повысить чувствительность определения взаимодействия доксорубицина с ДНК.
 
«Мы впервые использовали этот краситель в составе ДНК-сенсора, и было важно продемонстрировать сам факт его работы в качестве модификатора поверхности. Это позволило определять очень малые концентрации доксорубицина, но при этом не требовало сложной процедуры модификации сенсора. Система многообещающая, и в рамках проекта мы продолжим ее улучшать», — подводит итог руководитель проекта РНФ Анна Порфирьева, кандидат химических наук, доцент кафедры аналитической химии Казанского федерального университета.
17 января, 2022
Новая 3D-модель поможет в разработке препаратов для лечения поздней стадии рака груди
Российские ученые разработали трехмерную клеточную модель рака молочной железы, который приобрел лек...
13 января, 2022
Предложен экологически чистый способ синтеза пористых полимеров
Российские ученые предложили экологически чистый способ создания мезопористых полимерных материалов,...