UMNIK, Oral Report

РАЗРАБОТКА ГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКИХ ТЕСТ-СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛОТЫХ НАНОЧАСТИЦ

Пылаев Т.Е., Богатырев В.А., Хлебцов Н.Г.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук» (ИБФРМ РАН)

ABSTRACT

Проект направлен на разработку экспресс-тестов для определения последовательностей ДНК с использованием золотых наночастиц в качестве метки, регистрирующей реакцию гибридизации. Метод основан на взаимодействии коротких молекул ДНК (зондов) с определяемыми молекулами (мишенями), что приводит к агрегации частиц и сопровождается изменением цвета и спектра поглощения раствора [1]. При отсутствии мишени в анализируемом образце цветовых и спектральных изменений не наблюдается. Разрабатываемый нами метод, защищенный патентом РФ, позволяет обнаруживать короткие (10-30 нуклеотидных пар) молекулы ДНК в исследуемом образце, однако в клинических образцах необходимо диагностировать более длинные фрагменты ДНК. Для этого используется метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), основанный на копийном умножении количества исследуемой ДНК, поскольку обычно в клинической пробе ДНК достаточно мало, чтобы ее можно было бы обнаружить другими методами. После ПЦР амплификации выполняется детектирование (проявление) ПЦР-продукта стандартными биохимическими методами: гель-электрофорез, флуоресцентный метод. Однако метод ПЦР обладает некоторыми недостатками: высокой стоимостью используемого оборудования, возможностью контаминации и, во многих неоптимизированных системах, низкой специфичностью. В связи с этим актуальной задачей остается устранение недостатков существующих методов и их усовершенствование. Перспективным направлением в данной области выступает применение золотых наночастиц. Показано, что при введении в реакционную смесь для ПЦР наночастиц золота определенной концентрации происходит увеличение специфичности и выхода ПЦР [2]. Целью проектной работы является усовершенствование существующих методов, основанных на использовании золотых наночастиц для «усиления» ПЦР. Одной из главных задач, решаемых в ходе выполнения работы, станет разработка нового метода, позволяющего проводить обнаружение ДНК при помощи ПЦР, но в качестве детектора использовать не биохимические методы, а нанобиотехнологические. Разрабатываемые диагностические средства могут быть применены для определения особо опасных заболеваний, а также для обнаружения генетически модифицированных объектов.

1. Pylaev T. et al. // Nanotechnology. 2011. V. 22. P. 285501 (11pp).
2. Li H. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2005. V. 44. P. 5100–5103.

Representing author

photo

Dr. Timofey Evgen'evich Pylaev

IBPPM RAS, PhD, research assistant in Lab of Nanobiotechnology, IBPPM RAS
Saratov, Russia

Page views: 956