Инновационная диагностика на основе квантовых точек открывает новые возможности в медицине
Важное достижение в области медицинской диагностики было достигнуто научной группой университета «Дубна». Разработан и запатентован уникальный способ создания аналитических меток на основе многослойных халькогенидных квантовых точек с полимерным покрытием и полноразмерными антителами.
Инновационный метод решает ключевую задачу в диагностике — точное обнаружение биомаркеров в биологических жидкостях. Для эффективного определения биообъектов оптическими методами необходимо их маркирование с помощью специальных флуоресцентных или окрашенных меток. Правильная ориентация антител играет решающую роль в повышении чувствительности и точности иммунохроматографических тест-систем.
Суть инновационной методики заключается в создании водорастворимых квантовых точек с последующей модификацией их поверхности. Это обеспечивает оптимальные условия для направленного связывания с белковыми молекулами, значительно повышая эффективность диагностики.
Перспективы применения данного изобретения впечатляют. Технология найдет широкое применение в биомедицине, позволяя проводить как качественный, так и количественный анализ различных маркеров заболеваний в биологических жидкостях, включая кровь.
Разработанные системы особенно ценны для создания высокоточных экспресс-тестов, применимых в медицине, промышленности, ветеринарии и фармацевтике. Успешные испытания уже проведены на иммунохроматографических тестах для выявления вируса болезни Ауески.
Ключевым преимуществом новой технологии является повышение чувствительности определения почти в два раза благодаря оптимальному ориентированию антител на аналитической метке. Это открывает возможности для диагностики заболеваний на самых ранних стадиях развития.
Техническая сторона процесса включает модификацию поверхности квантовых точек путем создания ковалентной связи между точкой и полимерным соединением. Такой подход улучшает коллоидную стабильность, снижает потенциальную токсичность и создает функциональные группы для дальнейшего соединения с белковыми молекулами.
Каждая метка представляет собой сложную структуру из нанокристаллов теллурида кадмия с дополнительными полупроводниковыми слоями сульфида кадмия и сульфида цинка. Такая композиция обеспечивает смещение полос испускания флуоресценции в ближнюю инфракрасную область спектра, что критически важно для применения в тест-системах.
Несмотря на присутствие тяжелых металлов в составе меток, что ограничивает их применение in vivo, они прекрасно подходят для использования in vitro. Защитный слой сульфида цинка и полимерная оболочка эффективно предохраняют белковые молекулы от изменений и сохраняют их биологические функции.
Научные исследования в этом направлении продолжаются. Университет получил государственное задание на проведение исследований по использованию борсодержащих квантовых точек для диагностики и терапии злокачественных опухолей, что открывает новые горизонты в борьбе с онкологическими заболеваниями.
Источник:www.kommersant.ru