Оптические биосенсоры на основе фрагментированных ДНК-аптамеров

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-25-00302

НазваниеОптические биосенсоры на основе фрагментированных ДНК-аптамеров

Руководитель Соколов Петр Александрович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-109 - Клиническая лабораторная диагностика и нанотехнологии в медицине

Ключевые слова биосенсор, ДНК, аптамер, АТФ, наночастицы

Код ГРНТИ62.00.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
С каждым годом растет научный интерес к разработке биосенсоров, который подкрепляется социальными и медицинскими потребностями современного общества. Определение содержания низкомолекулярных (токсины, яды, запрещенные вещества и т. д.) и высокомолекулярных соединений (белки, нуклеиновые кислоты, биомаркеры и т. д.) в еде, окружающей среде и биологических жидкостях является важнейшей задачей естественных наук. Широчайшее применение в этой области нашли аптамеры - никлеиновые кислоты, пространственная конформация которых обеспечивает высокую специфичность к выбранной мишени. Являясь относительно легкими в поиске благодаря технологии SELEX и недорогими в производстве, обладая всеми преимуществами нуклеиновых кислот, аптамеры могут быть успешно использованы в медицине, биохимии, и биосенсорике. Отвечающим за высокую специфичность к мишеням аптамерам требуется часть, которая будет сигнализировать о таком связывании. Оптический отклик является одним из самых востребованных методов определения связывания аптамера с мишенью. В данном случае аптамер сопрягается с оптической меткой, наночастицей или флуоресцентным красителем, спектры которых меняются в результате связывания аптамера с целевой молекулой. Новые схемы работы биосенсоров и сопутствующие фундаментальные исследования крайне востребованы. Чувствительность биосенсора может быть улучшена за счет увеличения единичного отклика на связывание целевой молекулы с сигнальным центром или за счет применения схем в которых одна целевая молекула вызывает несколько единичных откликов за счет поочередного связывания с несколькими сигнальными центрами. В предлагаемом проекте планируется апробировать универсальный и перспективный принцип работы биосенсоров на основе фрагментированных аптамеров, наночастиц, флуоресцентных красителей и предположения о возможности опосредованной гибридизацией адсорбции полиадениновых последовательностей ДНК на поверхность золота. Основным преимуществом работы предлагаемого биосенсора является многократный отклик на одну целевую молекулу, что должно увеличить его чувствительность относительно аналогичных биосенсоров на основе однократных откликов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Петр А. Соколов, Валерий И. Ролич, Ольга С. Везо, Михаил В. Белоусов, Станислав А. Бондарев, Галина А. Журавлева, Нина А. Касьяненко Amyloid fibril length distribution from dynamic light scattering data European Biophysics Journal, 51, 325–33 (год публикации - 2022)
10.1007/s00249-022-01600-5

2. П. А. Соколов, Р. Р. Рамазанов Probing the conjugation of gold NPs using single- stranded DNA comprising two polyadenine adhesive tails The Journal of Adhesion, 0,0,1-12 (год публикации - 2022)
10.1080/00218464.2022.2047942

3. Нина Касьяненко, Жанг Куши, Владимир Бакулев, Петр Соколов и Константин Яковлев DNA Conformational Changes Induced by Its Interaction with Binuclear Platinum Complexes in Solution Indicate the Molecular Mechanism of Platinum Binding Polymers, 14,2044 (год публикации - 2022)
10.3390/polym14102044

4. Касьяненко Н. А., Барышев А. В., Артамонова Д. А., Соколов П. А. Packaging of DNA Integrated with Metal Nanoparticles in Solution Entropy, 25, 1052 (год публикации - 2023)
10.3390/e25071052

5. Соколов П.А., Касьяненко Н.А., Рамазанов Р.Р. Адсорбция полиадениновых последовательностей двухнитевой ДНК на поверхность золотых наночастиц Сборник научных трудов VII Съезда биофизиков России, Первый том (год публикации - 2023)
10.26297/SbR6.2023.001

6. Габрусёнок П.В., Соколов П.А. Модификация аптамера AS1411 с целью модуляции его аффинности к белку нуклеолину в зависимости от pH среды Сборник научных трудов VII Съезда биофизиков России, Первый том (год публикации - 2023)
10.26297/SbR6.2023.001

7. Веретина У. В., Соколов П. А. Нуклеиновые аптамеры как альтернатива белковым антителам Курсовая работа, СПбГУ (год публикации - 2023)

8. Насретдинов Р. Р., Соколов П. А. Наночастицы золота и их конъюгаты с функциональными ДНК Бакалаврский диплом, СПбГУ (год публикации - 2023)

9. Мочкаль С. С., Соколов П. А. Дизайн и изучение pH-зависимых ДНК-аптамеров к онкомаркерам Бакалаврский диплом, СПбГУ (год публикации - 2023)

10. Соколов П. А., Рамазанов Р. Р., Габрусёнок П. В., Барышев А. В., Касьяненко Н. А. Hybridization-Driven Adsorption of Polyadenine DNA onto Gold Nanoparticles Langmuir, 2022, 38, 50, 15776-15781 (год публикации - 2022)
10.1021/acs.langmuir.2c02668

Публикации