Квантовые точки - метчики биореагентов в протеомной диагностики заболеваний

П.П.  Гладышев 1, С.А. Новикова 1, Ю.В. Туманов 2

КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ – МЕТЧИКИ БИОРЕАГЕНТОВ В ПРОТЕОМНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ

1 Государственный университет "Дубна», Российская федерация, 141982, г. Дубна, Московская обл., ул. Университетская, 19

e-mail: pglad@yandex.ru

2 Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор», Российская федерация, 630559, р.п.Кольцово, Новосибирская область

e-mail: tumanov@vector.nsc.ru

Персонализация является научным и технологическим вызовом современной медицины. Решение этой проблемы требует конвергенции различных подходов и технологий. При этом большое значение имеет совершенствование молекулярной диагностики заболеваний на базе геномных и постгеномных технологий, в конечном счете обеспечивающих успех индивидуальной терапиии. Объединение индивидуальной диагностики с индивидуальной терапией — тераностика открывает в частности новые возможности в лечении сердечно-сосудистых, онкологических и других распространенных заболеваний. Протеомная диагностика может выявить появление или исчезновения ключевых белков протеомы в биоматериале пациента. Для этого требуется повышение чувствительности аналитических методов обнаружения сверх малых количеств белковых аналитов – биомаркеров заболеваний на фоне большого числа различных биологических компонентов. Такие задачи, за редким исключением, не могут быть решены чисто физическими методами исследований. Наиболее простым и эффективным подходом решения этой задачи является использование принципов комплементарных аффинных взаимодействий биополимеров. При этом высокая чувствительность анализа достигается путем введения в аффинные биореагенты высокочувствительных меток. Доклад посвящен развитию протеомных исследований и медицинской диагностики с применением в качестве меток аффинных биореагентов коллоидных квантовых точек (КТ). Достижения современной протеомики, молекулярной диагностики и нанотехнологий позволили разработать эффективные флуоресцентные зонды на основе КТ и методы определения биомаркеров следующего поколения. Это привело к созданию новых аналитических платформ молекулярной диагностики заболеваний и выявления инфекций, отличающихся высокой производительностью, мультиплексностью, минимальным расходом анализируемого биологического материала и возможностью глубокой миниатюризации. Продолжается совершенствование методов синтеза «классических» КТ в неполярных средах и методы их гидрофилизации и функционализации. Важным результатом явилось развитие методов синтеза КТ в полярных средах, что позволяет исключить стадию гидрофилизации поверхности КТ. Были созданы новые типы КТ на основе наноалмазов, графена и других углеродных структур, кремния, золота, дисульфида молибдена и др. Успехи последних лет в аналитических протеомных технологиях с использованием квантовых точек несомненны. Протеомные иммунодиагностические технологии анализа белковых антигенов и антител – маркеров заболеваний и инфекций с использованием различных методов иммунохимического анализа с применением КТ в качестве меток необходимы для оперативной дифференциальной лабораторной диагностики различных заболеваний человека и животных. Быстро накапливаемые данные по поведению КТ в аналитических системах in vitro будут способствовать накоплению знаний для продвижения КТ-нанотехнологий в исследованиях in vivo и в клинику.