CC BY
9А . ФИЗИКА БИОТОГИЧЕСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ
-ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-
Разработка чувствительных иммунохроматографических систем, основанных на использовании анизотропных магнитных материалов, детектируемых на комбинаторных частотах
Малкеров Ю.А.12, Орлов А.В.1
1- Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва.
2- Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва.
Е-mail: jurimalkerov@yandex. ru
DOI: 10.24412/cl-35673-2023-1-172-173
Современные биосенсорные платформы на основе иммунохроматографического анализа (ИХА), как правило, обладают компактными размерами и не требуют сложного оборудования для проведения теста. ИХА-системы перспективны для применения не только в лабораторных условиях, но непосредственно на месте, где возникает такая необходимость для решения широкого спектра задач, например, для контроля качества продуктов питания, экологического мониторинга, и особенно, для создания тест-систем в области медицинской диагностики, в частности, для выявления патологий сердечно-сосудистой системы пациентов непосредственно в машинах скорой помощи.
В данной работе было продемонстрировано успешное применение анизотропных магнитных материалов, при синтезе сформированных в цепи преимущественно сферических по форме наночастиц магнетита, в качестве меток для иммуноанализа. В качестве модельных молекул антигена были использованы высокомолекулярные белки, являющиеся специфичными маркерами острого инфаркта миокарда (кардиомаркеры): натриуретического гормона N-концевой пропептид В-типа (NT-proBNP) и сердечный белок, связывающий жирные кислоты (H-FABP). Детекция используемых магнитных меток осуществлялась при помощи зарекомендовавшего себя метода детектирования магнитных материалов по нелинейному перемагничиванию на комбинаторных частотах [1].
Были установлены аналитические характеристики разработанных иммуносенсоров: пределы детекции составили 3,3 пг/мл и 51 пг/мл для NT-proBNP и H-FABP, соответственно. Время регистрации кардиомаркеров для разработанных тест-систем не
А „ 24-26 октября 2023 г.
^ А -ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-
превышает 25 минут, причем изменение концентрации кардиомаркера NT-proBNP в превышающем 4 порядка величины динамическом диапазоне сопровождается более чем стократным изменением сигнала иммуносенсора. Разработанные тест-системы по характеристикам превосходят известные современные экспресс-методы детекции использованных в работе кардиомаркеров (табл. 1).
Таблица 1.
Сравнение аналитических характеристик разработанного иммуносенсора и альтернативных методов для определения
кардиомаркера N iT-proBNP
Тип анализа Тип биометки Предел детекции, пг/мл Время анализа, мин Ссылки
ИХА Цепи магнитных частиц 3,3 25 Эта работа
ИХА Флуоре сцентные частицы 3,7 30 [2]
ИХА Квантовые точки 10 >30 [3]
ИХА Апконверси-онные частицы 116 20 [4]
Автор выражает благодарность научному руководителю к.ф.-м.н. Никитину П.И., и коллективу Лаборатории биофотоники ЦЕНИ ИОФ РАН, в частности Знойко СЛ.
1. Orlov A.V. et al. Biosens. Bioelectron. 2016. 79. 423-429.
2. Song K S. et al. Sensors. 2017. 17. 2116.
3. Wilkins M D. et al. Sens. Biosensing Res. 2018. 21. 1109.
4. Yang X. et al. PLoS One. 2017. 12. 0171376.
