Наночастицы помогают определить кокаин

 


Как сообщает nanotechweb.org, группа исследователей под руководством Yi Lu (University of Illinois at Urbana-Champaign, US) разработала прототип сенсора, способного детектировать кокаин в пробах слюны, мочи или крови. Сенсор представляет собой полоску, содержащую наночастицы золота и молекулы аптамеры. В присутствии наркотика полоска меняет цвет.

Для выполнения теста не требуется сложное лабораторное оборудование, поэтому, по мнению ученых, данная методика будет очень полезна в экстренных ситуациях, например, таких, как отравление кокаином.

Аптамерами называют небольшие молекулы нуклеиновых кислот, которые могут выполнять функции высокоспецифичных рецепторов низкомолекулярных органических соединений. Исследователи могут использовать стандартные базы аптамеров и выбирать непосредственно тот, который будет связываться с определенными молекулами.

Как отметил Yi Lu, “Повсеместное практическое применение аптамеров до сих пор не было реализовано по той причине, что подобные тесты не могли быть в полной мере доступны для использования за пределами лабораторий”.

Сам Yi Lu сотоварищи предлагает сенсор на основе стандартной технологии lateral-flow, которая позволяет определять присутствие наркотика невооруженным взглядом. Полоска состоит из впитывающего слоя, мембраны, слоя сопряжения и слоя растекания. В слой сопряжения были добавлены сцепленные с молекулами аптамеров агрегаты наночастиц золота. Эти агрегаты содержат два типа частиц, покрытых молекулами ДНК – содержащие биотин и не содержащие. ДНК в свою очередь комплементарна двум участкам аптамера, чувствительному к кокаину.

При внесении индикаторной полоски в жидкость, содержащую кокаин, происходит разрушение агрегатов, так как аптамер связывается с молекулами кокаина взамен молекул комплементарной ДНК. В результате, свободные наночастицы золота проходят сквозь мембрану и распространяются до тех пор, пока молекулы биотина на их поверхности не свяжутся со стрептавидином. При этом происходит концентрирование наночастиц, и они становятся заметны невооруженному глазу.

“Основываясь на этой методике, мы сможем разработать детекторы для экстренного определения большого числа препаратов, ядов, а также биомолекул, отвечающих за различные процессы в организме, – обещает Yi Lu, – Схожие подходы могут быть реализованы и для контроля окружающей среды.”

Работа по данной теме опубликована в научном журнале Angewandte Chemie.

Нанотехнологическое сообщество