Разработана система биосенсорной диагностики, использующая магнитные наночастицы

Разработана новая система биосенсорной диагностики на основе магнитных наночастиц, которая предназначена для обеспечения высокоточных измерений концентрации белковых молекул в различных образцах, в том числе непрозрачных растворах или в интенсивно окрашенных жидкостях.

Анализ проводится с использованием небольших тест-полосок, изготовленных из пористого материала с двумя тестовыми линиями. Капля исследуемой жидкости наносится на один конец полоски, и через короткий промежуток времени результат проявляется в виде активации одной или обеих линий. Тест может быть выполнен быстро, задействование специально обученного персонала для него не требуется; тесты могут быть легко выполнены у постели пациента или даже в полевых условиях.

Ученые из Московского физико-технического института (Россия) разработали иммуномагнитную биосенсорную платформу с сухими реагентами для быстрого высокоточного количественного анализа для диагностики in vitro. Платформа сочетает в себе преимущества иммунохроматографии с высокочувствительным подсчетом 200 нм магнитных наночастиц со всего объема проточных мембран. На молекулярном уровне магнитные наночастицы связываются с антителами к требуемому белку, затем их помещают на пористую пластину близко к намеченной точке контакта с испытываемым раствором.

Новая система была протестирована путем измерения 25 пг/мл простат-специфического антигена (ПСА) в крови в качестве "здорового" диапазона ниже 4 нг/мл. ПСА является одним из наиболее часто анализируемых маркеров в клинических исследованиях на мужчинах. Ученые использовали свой собственный запатентованный магнитопорошковый метод, чтобы точно подсчитать магнитные наночастицы по их нелинейной намагниченности. Используя этот метод, ученые могут регистрировать значения выше 60 змоль (зептомольные количества; т.е., коэффициент 10^-21) наночастиц в линейном диапазоне, превышающем десять миллионов раз, примерно за 30 минут. До сих пор на таком уровне эти параметры не регистрировались. Способ включает приложение переменного магнитного поля к наночастицам с двумя частотами и мониторинг индукционного отклика на комбинационных частотах.

Сочетание надежности, доступности и высокой точности и чувствительности нового метода означает, что он, скорее всего, совершит резкий переход от лабораторного прототипа к массовому производству. Разработчики пока не дали конкретных сроков, но они подчеркивают, что их тест-система может быть использована не только для диагностики заболеваний, но и для ряда других применений. Исследование было опубликовано онлайн 21 декабря 2015 года в журнале “Биосенсоры и биоэлектроника” (Biosensors and Bioelectronics).

Ссылки по теме:
Московский физико-технический институт