Наноразмерные поры помогут быстрее выявлять болезни
Исследователи из Орхусского университета (проф. Йорген Кьемс) и Гронингенского университета (проф. Джованни Маглия) совершили прорыв в разработке крошечных нанопор. Новая технология может значительно улучшить возможности ранней диагностики заболеваний.
Работа, опубликованная в журнале ACS Nano, представляет инновационный метод обнаружения специфических белков в сложных биологических жидкостях (например, в крови) без необходимости их химического мечения. Это важная веха в развитии нанопоровых технологий.
Принцип работы сенсора
- В основе метода — нанопоры ClyA (крошечные каналы в материале), к которым с помощью ДНК-адаптера присоединены сканирующие молекулы — нанотела (производные антител).
- Нанотела с высокой точностью распознают целевые белки. Используя серию разных нанотел, учёные создали множество сенсоров для детекции широкого спектра белков различного размера.
Доказательство эффективности
В исследовании были созданы нанопоры со специализированными нанотелами, способными обнаруживать:
- S-белок (Spike) вируса SARS-CoV-2 (возбудитель COVID-19).
- Белок-маркер рака молочной железы — активатор плазминогена урокиназного типа (uPA).
Присутствие целевого белка изменяет ионный ток, проходящий через пору. Измеряя эти изменения электрического тока, можно не только идентифицировать отдельные белки, но и определить их концентрацию. Технология сохраняла высокую точность и чувствительность даже при работе со сложными образцами, такими как цельная кровь.
Перспективы применения
Существующие технологии уже позволяют интегрировать такие нанопоры в портативные устройства. Это открывает путь к созданию систем, где простой анализ крови сможет быстро и точно выявлять онкологические или инфекционные заболевания, что приведёт к более раннему вмешательству и улучшению результатов лечения.
Для широкого внедрения технологии необходимы дальнейшие исследования и валидация, но данная работа — значительный шаг вперёд.