Ученые Института экспериментальной и теоретической биофизики РАН разработали сверхчувствительный экспресс-метод, который позволяет обнаружить ультранизкие количества белка — до 0,3 фемтограмм в образце. Тест будет полезен ученым в лабораториях, а также медикам при диагностике заболеваний. Статья по результатам работы опубликована в журнале Analytical Chemistry.

Методы молекулярной биологии не стоят на месте. Один из распространенных аналитических методов — Вестерн-блоттинг, позволяющий обнаруживать низкие концентрации белков в сложных биологических образцах с помощью специфических антител, уже не в полной мере отвечает потребностям современной науки. Он является длительным, трудоемким и по нынешним меркам не достаточно чувствительным. Группе ученых из ИТЭБ РАН удалось разработать принципиально новый метод быстрого определения ультранизких количеств белка — до 0,3 фг — это всего несколько тысяч молекул — в образцах сложного состава. Для этого потребуется оптический микроскоп и проточная ячейка несложной конструкции.

— В отличие от классического Вестерн-блота, в нашем методе электрофоретическое разделение образца проходит в нативных (естественных) условиях в слое между диализными мембранами без геля, — поясняет один из авторов исследования, заведующий лабораторией наноструктур и нанотехнологий ИТЭБ РАН Юрий Шляпников. — Анализируемый белок детектируется путем сканирования поверхности мембраны магнитными частицами со специфическими антителами в проточной ячейке. Связанные с искомым белком магнитные частицы регистрируются цифровой камерой в простом оптическом микроскопе. Не нужно применять дорогие сканеры и другое специальное оборудование. Метод прост и экономичен: на один анализ нужно всего 1 нг антител — это в тысячу раз меньше, чем в традиционных методах иммуноблоттинга. Кроме того, весь анализ занимает около 5 минут.

На фото: ведущий научный сотрудник ИТЭБ РАН, за...

На фото: ведущий научный сотрудник ИТЭБ РАН, зав.лабораторией нанотехнологии, кандидат химических наук Юрий Шляпников

Ученые полагают, что предложенный экспресс-тест белков может быть полезен при исследовании различных биологических образцов сложного состава, содержащих низкие количества анализируемого вещества, когда чувствительности традиционных методов недостаточно. Его можно использовать как в науке, так и в практической медицине — при диагностике различных заболеваний. Так, в образцах выдыхаемого воздуха больных туберкулезом исследователи выявили присутствие белковых биомаркеров — туберкулез-специфичных иммуноглобулинов и про-воспалительных цитокинов, определение которых может быть использовано для быстрой бесконтактной диагностики.