Актуальная нанотехнология упрощает диагностику заболеваний кожи

Биопсии тканей необходимы для точного диагноза кожных заболеваний, но их выполнение сопровождается болевыми ощущениями, неудобством и возможностью возникновения осложнений у пациентов, а также рисками рубцевания и инфекции.

Многие кожные заболевания, такие как аномальные рубцы, обычно идентифицируются визуальным распознаванием повреждения; однако если видимый шрам уже созрел, создав значительную новообразованную ткань, пользы от своевременного принятия профилактических мер не будет.


Ученые из Наньянского технологического университета (Nanyang Technological University; Сингапур) использовали технологию нановспышек NanoFlare для безбиопсийной диагностики и мониторинга прогрессирования заболевания в ответ на терапию. Эта минимально инвазивная самоприменяемая альтернатива может снизить риск рубцевания и заражения, улучшить доступность диагностики заболеваний, обеспечить своевременную обратную связь эффективности лечения и сократить время и внимание персонала здравоохранения, следовательно и общее бремя медицинской помощи.

NanoFlares неактивны, а сигнал излучения остается низким. NanoFlare, нацеленные на референсные гены (то есть глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GapDH) и некодирующие последовательности), могут быть одновременно использованы для нормализации сигнала. Таким образом, аномальные фибробласты могут быть отличены от здоровых по сигналу флуоресценции. В этом процессе NanoFlares сохраняют свои свойства обнаружения и молекулярную специфичность после трансэпидермального и внутриклеточного введения.

Трансдермальное проникновение NanoFlare является результатом их уникальной наноструктуры. Они включают плотноупакованные олигонуклеотидные нити, направленные вдоль ядер (содержащие ряд различных материалов, включая золото), и даже наночастицы с полым ядром. Это дает результирующим частицам сильный отрицательный поверхностный заряд.

NanoFlares применяются местно к поражению, которое проникает в кожный барьер, взаимодействуя с биомаркерами внутриклеточной мРНК. В присутствии гена-мишени (например, биомаркера болезни или других контрольных генов) мРНК взаимодействует с NanoFlare, вытесняя (высвобождая) репортерную вспышку. При покидании области ядра наночастиц золота генерируется сильная флуоресценция. Без гибридизации генов-мишеней флуоресцентный сигнал заметно не усиливается, а остается ниже фоновых уровней. При наличии достаточного биомаркера болезни флуоресцентный сигнал может быть элементарно обнаружен.

Авторы пришли к выводу, что технология NanoFlare представляет собой минимально инвазивную самоприменяемую альтернативу, которая может снизить риск рубцевания и инфекции, улучшить доступность диагностики заболеваний, обеспечить своевременную обратную связь эффективности лечения и сократить время и внимание персонала здравоохранения, следовательно и общее бремя медицинской помощи. Такая точка зрения на упрощенную диагностику болезни с использованием нанотехнологий, применяемых на местном уровне, может изменить способ диагностики и лечения кожных заболеваний, таких как аномальные рубцы. Исследование было опубликовано 13 апреля 2018 года в журнале Nature Biomedical Engineering.

Ссылки по теме:
Наньянский технологический университет