0
25568
Газета Печатная версия

13.06.2023 18:20:00

«Грузовички» для доставки молекул

Пространство живой клетки становится транзитным

Игорь Лалаянц

Об авторе: Игорь Лалаянц- кандидат биологических наук

Тэги: медицина, биофизика, технологии


8-13-1480.jpg
Электрическое поле и перпендикулярное
к нему магнитное (желтая стрелка) создают
«тягу» молекулярных микромоторов. 
Иллюстрация Physorg
В Университете Тель-Авива создали гибридный микромотор, который способен транспортировать молекулярный груз и одновременно служит весьма чувствительным сенсором. Гибридные микромоторы названы так за то, что движутся за счет круговой ротации магнитного поля и перпендикулярного ему переменного электрического. В результате создается поступательное движение (propulsion), по ходу которого и осуществляется транспортировка биологического груза. К тому же моторчики «чувствуют» наступление апоптоза, или запрограммированной смерти клетки. Этот процесс вполне естественен, если вспомнить чуть ли не каждодневную смену клеток кожи. В полном соответствии с новой научной модой поверять все, в том числе и активность генов в одиночных клетках, израильские ученые полагают, что их микромоторы открывают новые возможности в биологии клетки.

Но помимо пространственных возможностей науку волнует и время в самом прямом смысле этого слова. Сущность проблемы подчеркнула пандемия коронавируса, когда от скорости реагирования зависела жизнь людей, приходивших к врачам с насморком и кашлем. Зачастую без теста ПЦР понять природу воспалительного процесса было очень трудно, но результатов анализов в лучшем случае приходится ждать часы. Поэтому ясна реакция членов Американского химического общества (ACS) на сообщение коллег из Техасского университета в г. Остин, которые сообщили о разработке сенсора двойного назначения. Речь идет о создании сенсора на основе графена, атомная толщина которого позволяет материалу чутко реагировать на изменение электрических полей в его окружении.

Прежде исследователи из Техасского университета сообщали о временном тату с графеном, которое реагирует на изменения артериального давления. Две его части размещаются вдоль артерии, при этом одна из них посылает электрический сигнал, а другая его принимает. Разница во времени сигнализирует о скорости кровотока.

Новый инфекционный сенсор реагирует на присутствие вирусного протеина и, в частности, его белкового спайка, на конце которого имеется домен связывания протеиновым рецептором АСЕ2 на поверхности инфицируемой эпителиальной клетки. Естественно, что против COV-спайка (шпильки наружной оболочки) и гриппозного гемагглютинина (вирусной оболочки) иммунная система организма вырабатывает нейтрализующие антитела, которые и были взяты для создания чипа с двойной специфичностью.

Связывание вирусных белков с антителами, иммобилизованными на графене, генерирует изменения в электрическом поле и, соответственно, сигнал всего через 10 секунд. При этом высокая специфичность антител позволяет говорить о присутствии в образце – и даже выдохе! – протеинов гриппозного вируса или коронавируса, а то и обоих. Преимущество нового сенсора площадью в полдюйма и в том, что для проведения анализа не нужны особые стерильные или приближающиеся к ним условия. Его можно и дальше совершенствовать для выявления других антигенов патогенных возбудителей.

Графен несколько ранее использовали и в Иллинойском университете Чикаго, где задействовали только COV-спайк. Свое сообщение чикагцы начали с того, что инкубационное время анализа вируса SARS-CoV-2 составляет пять суток. В то же время их графеновый чип позволяет быстро определить наличие 3,75 фемтограмма (10–15) вирусного спайка в миллилитре слюны. Делается это за какие-то пять минут с помощью рамановской спектроскопии, улавливающей колебания графеновой поверхности после соединения молекулы антитела и спайковой.

Авторы работы отмечают, что их оптическая платформа позволяет определять все известные варианты вируса, вызывающие беспокойство. И все же, думается, новый бивалентный чип предпочтительнее для систем быстрого реагирования. Ведь кроме ковида человечеству угрожают вирусы Эбола и многих других лихорадок. Не исключено и появление других угроз. А ведь до нынешней пандемии были вспышки коронавирусов в 2002–2003 годах, а затем и ближневосточного MERS (Middle East Respiratory Syndrome), будто бы переданного бедуинам их верблюдами… 


Читайте также


Закон против культов должен оздоровить медицинскую сферу Франции

Закон против культов должен оздоровить медицинскую сферу Франции

Милена Фаустова

В Пятой республике озадачены ростом деятельности деструктивных организаций

0
3243
Джихадисты берут на службу искусственный интеллект

Джихадисты берут на службу искусственный интеллект

Лариса Шашок

Генераторы видео позволяют террористическим организациям создавать контент оперативно и с невысокими издержками

0
3003
Роботам нужны гарантии

Роботам нужны гарантии

Анастасия Башкатова

Предприятиям важно, чтобы инвестиции в технологии окупились

0
2049
"Роснефть" помогает развивать биотехнологии и генодиагностику в регионах

"Роснефть" помогает развивать биотехнологии и генодиагностику в регионах

Елена Крапчатова

В тюменской школе компания помогла создать современную лабораторию

0
5757

Другие новости