Ученые из ИТЭБ РАН создали диагностическую систему многократного применения для клинической диагностики

18.04.2019



(jpg, 371 Kб) 

Использование диагностических микрокапсул было предложено в середине 2000х г. заведующим Лабораторией физической и радиационной химии биополимеров ИТЭБ РАН, профессором, доктором химических наук Сухоруковым Борисом Ивановичем совместно с ведущим научным сотрудником, доктором биологических наук Сабуровой Екатериной Андреевной. Фундаментальные исследования физико-химических свойств микрокапсул и полиэлектролит–белковых взаимодействий привело к появлению цикла работ по созданию нескольких диагностических систем. Результаты одного исследования из цикла работ коллектива ученых опубликованы в 11 номере журнала Analytical Methods.

«Представленная работа посвящена не разработке, а модификации существующего метода клинико-диагностического анализа, суть которой состоит в том, что фермент-сенсор заключили в полиэлектролитную микрокапсулу. Данная капсула полупроницаема, т.е. фермент оттуда не выходит, а субстрат и продукт реакции свободно циркулируют из среды, и за счет этого получается ферментный микрореактор. Наша модификация приводит к увеличению точности исследования: если у стандартных методов около 10 % погрешности, то в нашем случае 3-5 %» - сообщил пресс-службе ИТЭБ РАН ведущий научный сотрудник института, кандидат биологических наук Сергей Тихоненко.

Предложенная модификация дает возможность повторно использовать инкапсулированный фермент-сенсор. Это впервые позволило создать диагностическую систему многократного применения, способную как минимум 50 раз проводить анализ содержания аналита в среде. Но это не предел, т.к. эксперимент просто приостановили. После этого появилась задача найти разные способы выведения фермента из среды при его многократном использовании (инкапсулирование фермента позволяет предложить разные способы его выведения из анализированной среды при его многократном использовании) и таким образом упростить автоматизацию применения системы для дальнейшего применения метода в клинико – биохимическом анализе.

«В первой части статьи говорится о диагностических системах, где мы многократно используем капсулу с заключенным в нее ферментом, выводя ее с использованием фильтров; во второй части работы мы прикрепили капсулы к кварцевой пластине. Разработанная таким образом диагностическая пластина опускается в исследуемый раствор, реакция проходит и далее пластина вынимается и ее можно продолжать использовать дальше, при этом сохраняется высокая точность и многократность (пока довели до 12 повторов)» - сообщил Сергей Тихоненко.

Еще одну интересную особенность новой диагностической пластины обнаружили совершенно случайно – «Данная пластинка в течение двух лет лежала в шкафу при обычных комнатных условиях, ее обнаружили, и выяснили, что закрепленный на ней фермент сохранил свою активность, что указывает на неприхотливость данной системы при хранении» - добавил Сергей Тихоненко.

Данная работа стала четвертой из цикла работ, посвященных разработке диагностических систем на основе инкапсулированных ферментов.

 

Источник:

Kim A.L., Musin E.V., Dubrovskii A.V. and Tikhonenko S.A. Determination of urea concentration using urease-containing polyelectrolyte microcapsules. J. Analytical Methods, 2019, 11, 1585-1590.

 

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/ay/c8ay02481b

Материал подготовила:
Алсу Дюкина
Пресс-служба ИТЭБ РАН,
iteb-press@yandex.ru,
Пресс-релизы ИТЭБ РАН:
http://web.iteb.psn.ru/press-release.htm

 



(jpg, 29 Kб)

На фото авторы статьи: Александр Ким, Сергей Тихоненко, Егор Мусин и Алексей Дубровский.

 

(jpg, 119 Kб)
Рис. 1. Технология закрепления микрокапсул на пластине

 

 (jpg, 27 Kб)

Рис. 2. Схема реакции определения мочевины диагностической пластиной.

 




Подразделы

Объявления

©РАН 2019