28.01.2020 №4

image

Коллектив авторов Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси разработал метод распознавания патологических клеток человека на основе фотонных наноструктур оксида цинка.

Он позволит в будущем создать портативное аналитическое устройство на базе оптического биосенсора для диагностики онкогематологических заболеваний.

Традиционные методы диагностики гематологических онкозаболеваний (иммуногистохимия и цитофлуориметрия) имеют высокую себестоимость, поскольку требуют дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала для работы с ними. Разработка сотрудников лаборатории медицинской биофизики (члена-корреспондента Екатерины Слобожаниной и ведущих научных сотрудников кандидатов биологических наук Александра Тамашевского и Юлии Гармаза) позволит удешевить и упростить диагностические технологии, а также сделать их более доступными за пределами традиционных клинических лабораторий.

«Наноструктуры на основе оксида цинка обладают уникальными физическими свойствами: высокой способностью к фотолюминесценции, биосовместимостью, химической стабильностью и большой площадью активной поверхности. Именно поэтому за основу биосенсора мы взяли наностержни оксида цинка, которые, как показали наши исследования, обладают способностью взаимодействовать с клеточной мембраной», – рассказала Е. Слобожанина.

Идея создания биосенсора для практической медицины нашла поддержку в программе Европейского союза «Горизонт 2020» в виде проекта «Новые 1D фотонные наноструктуры на основе оксида металла для ранней диагностики онкологических заболеваний».

Как объяснила Ю. Гармаза, для приготовления биосенсора было использовано кварцевое стекло, которое обрабатывали с применением технологии плазменной очистки в атмосфере кислорода. После нанесения раствора, содержащего наностержни оксида цинка, его отжигали и проводили функционализацию поверхности для дальнейшей работы с биообъектами. Микроструктуру платформ после иммобилизации клеток, конъюгированных с антителами, исследователи изучили на сканирующем электронном микроскопе, а фотолюминесцентные свойства – с помощью спектрофлуориметра.

«Нами выявлено, что наностержни оксида цинка обладают оптическими свойствами, подходящими для эффективного мониторинга флуоресцентного сигнала от биологических объектов. Предлагаемая технология детекции злокачественных клеток позволяет определить их количество от 5 до 250 на 1 мм2 платформы на основе наностержней оксида цинка», – отметил А. Тамашевский.

Логическим завершением международного проекта может стать создание портативного прибора для диагностики онкогематологических заболеваний.

Валентина ЛЕСНОВА

Фото С. Дубовика, «Навука»