Группа исследователей из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН синтезировала соединение для защиты поверхности микрочипов от загрязнений, которое также позволяет управлять их гидрофобностью. Открытие повысит чувствительность анализов биологических проб при выявлении различных патогенов и биомаркеров заболеваний. Статья опубликована в журнале Analytical Chemistry.
Группа ученых из лаборатории наноструктур и нанотехнологий ИТЭБ РАН разработала покрытие для микрочипов, которое позволяет значительно повысить чувствительность анализа. Новый метод отличается простотой, скоростью и высокой чувствительностью. С его помощью можно определять различные патогенные вирусы, бактериальные токсины, биомаркеры различных заболеваний, в том числе онкологических.
Биологические микрочипы представляют собой один из перспективных инструментов медицинской диагностики. Суть технологии состоит в том, что поверхность микрочипа содержит специфичные центры, связывающие нужные молекулы из образца. Однако поверхность биологических микрочипов подвержена неспецифической адсорбции — загрязнению, на фоне которого сложно различить нужный сигнал. Кроме того, для повышения эффективности анализа желательно научиться управлять свойствами поверхности. Так, гидрофобные покрытия, отталкивающие воду, позволяют преодолевать диффузионные ограничения и облегчают доставку к связывающим центрам анализируемых веществ, поэтому хорошо подходят для их сбора, а гидрофильные свойства поверхности обеспечивают высокочувствительную детекцию сигнала. До настоящего времени эти задачи не были решены.
Технология, предложенная авторами, заключается в том, что к исходной гидрофильной поверхности микрочипа ковалентно пришивается соединение, содержащее большое количество атомов фтора. Такое покрытие обладает низкой адгезией, что важно при выявлении сверхнизких количеств аналита, а диффузионные ограничения преодолеваются благодаря гидрофобным свойствам покрытия. После связывания искомых веществ оно легко удаляется химически при помощи специального реагента, и гидрофильная поверхность микрочипа восстанавливается. Таким образом, одновременно решаются обе проблемы твердофазного анализа.
«Можно провести такую бытовую аналогию: мы надеваем резиновые перчатки и работаем в них с чем-то грязным, в результате грязь налипает на перчатках. Потом, когда надо, мы их снимаем вместе с налипшей грязью, при этом руки остаются чистыми. На микрочипах происходит то же самое: необходимо различить полезный сигнал на фоне “грязи” — неспецифически адсорбированных белков, всегда присутствующих в пробах сложного биологического состава. Использование нашего подхода, при котором “защитное” покрытие микрочипа химически удаляется вместе с адсорбированными на нем белками, позволяет детектировать очень слабые сигналы и таким образом значительно повысить чувствительность анализа сложных биологических проб», — рассказывает соавтор работы Юрий Шляпников.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
