Биосенсорный чип для высокочувствительного анализа белков в диагностике заболеваний

Ученые из Технического университета Мюнхена (TUM, Германия) совместно с Fujitsu Laboratories (Япония) разработали новый биосенсорный чип. Он не только распознает белки, характерные для определенных заболеваний, но и может показать, изменены ли эти белки под влиянием болезни или лекарств.

Принцип работы

Чип содержит синтетические молекулы ДНК, закрепленные одним концом на золотой поверхности в водном солевом растворе. Свободный конец помечен флуоресцентным маркером для оптического наблюдения, а на его кончик можно поместить "захватывающий зонд" — молекулу, которая подходит к целевому белку, как ключ к замку.

Переменные электрические потенциалы приводят молекулы ДНК в движение, заставляя их раскачиваться между "стоячим" и "лежачим" положениями. Если целевой белок присутствует в образце, он связывается с "ключом". Это утяжеляет нити ДНК, и их колебательное движение заметно замедляется. Идентификацию захваченного белка можно точно подтвердить, измерив это движение, поскольку и размер, и форма белка влияют на характер раскачивания молекул ДНК.

Преимущества технологии

• Высокая чувствительность: Биосенсор в 100 раз чувствительнее современных доступных тестов.
• Параллельный анализ: Текущий чип может анализировать 24 различных белка одновременно.
• Определение модификаций: Технология, названная учеными "switchSENSE", способна не только определять концентрацию целевого белка, но и показывать, изменен ли он болезнью или лекарством.

Области применения и перспективы

Ключевые области применения включают медицинскую диагностику, фармацевтическую разработку лекарств и протеомные исследования. В перспективе технология может стать простым и быстрым инструментом анализа для выявления инфекционных заболеваний в кабинете врача.

Для коммерциализации разработки д-р Ульрих Рант и его команда основали стартап-компанию при поддержке TUM и Fujitsu Laboratories. Проект также получил поддержку через программу трансфера исследований EXIST от Федерального министерства экономики и технологий Германии и был успешен на первых этапах предпринимательских конкурсов Muenchener Businessplan Wettbewerb и Science4Life.

Дальнейшая разработка направлена на создание предсерийного прототипа к концу 2010 года и проведение совместных пилотных проектов с заказчиками из биотехнологического и фармацевтического секторов.