МОСКВА, 9 февраля. /ТАСС/. Ученые Института биомедицинской химии (ИБМХ) предлагают выявлять рак яичников на ранних стадиях, используя для анализа плазмы крови пациентов биосенсор на основе кремниевых нанопроволок, сообщили в четверг в отделе популяризации науки и технологий Минобрнауки РФ.
По оценкам Всемирного фонда изучения рака (WCRF), опухоль яичников ежегодно диагностируют примерно у 300 тыс. женщин, свыше 80% впоследствии погибает из-за отсутствия действенных методов борьбы с этим новообразованием.
"Группа исследователей из ИБМХ показала, что обнаружить микроРНК-молекул, ассоциированных с развитием рака яичников, в образцах плазмы крови пациентов можно с помощью биосенсора на основе кремниевых нанопроволок. Результаты исследований показали чувствительность анализа на уровне 1,1×10−16 M, что соответствует ультранизкой области высокочувствительного биоанализа", - говорится в сообщении.
Принцип работы биосенсора основан на регистрации тока, протекающего через кремниевую нанопроволоку. Биомолекула, несущая заряд, при адсорбции на поверхность нанопроволоки меняет ее поверхностный потенциал. По словам ученых, биомолекула выступает локальным "виртуальным" затвором, изменяющим проводимость кремниевых нанопроволок. Освобождение поверхности нанопроволоки от заряженной биомолекулы приводит к восстановлению ее проводимости. Для обеспечения биоспецифичности анализа поверхность сенсорных нанопроволок функционализируется молекулярными зондами - олигонуклеотидами, антителами или аптамерами. Таким образом, на поверхности нанопроволоки за счет аффинного взаимодействия формируется комплекс зонд-мишень. Это событие связывания регистрируется электронной системой нанопроволочного биосенсора, а сам сигнал считывается в режиме реального времени и без использования меток.
Чипы с нанопроволочными структурами разработали исследователи из Новосибирска в Институте физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН). Ученые подчеркивают, что технология изготовления чипов относительно проста и ориентирована на массовое производство. В будущем результаты исследования могут использовать в производстве устройств для широкого применения в клинической лабораторной практике. В дальнейшем научный коллектив планирует расширить диапазон исследуемых биомаркеров рака яичников, адаптировать методологию для обнаружения биомаркеров различной природы, а также повысить чувствительность нанопроволочного биосенсора.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственной поддержки создания и развития научного центра мирового уровня "Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение". Научные центры мирового уровня (НЦМУ) созданы в рамках национального проекта "Наука и университеты". Сейчас успешно реализуют свои проекты 17 НЦМУ (три геномных, четыре математических и 10 по приоритетам научно-технического развития страны).