Первый шаг к диагностике рака с помощью нанотрубок

 


ПерсТ постоянно информирует своих читателей о наиболее важных достижениях, например, в создании первого биосенсора на единичной нанотрубке [1], разработке методов химической модификации и функционализации, позволяющих растворять и диспергировать нанотрубки в воде, о возможности модификации УНТ биологическими и биоактивными соединениями [2].

И вот новое интересное сообщение - авторы из Univ. Delaware и Thomas Jefferson Univ. (США) [3] сделали первый шаг к созданию на основе нанотрубок системы диагностики, а, возможно, и лечения рака. Они изучили взаимодействие нанотрубок с антителами. Это очень важно, поскольку антитела непосредственно применяют в биомедицине для обнаружения раковых заболеваний. Антитела, которые являются белками класса иммуноглобулинов, вырабатывает иммунная система как отклик на появление в организме чужеродных веществ, называемых антигенами. Одним из наиболее важных свойств антител является их специфичность - каждое антитело избирательно взаимодействует с определенным антигеном. Антитела могут быть использованы и для защиты от заболеваний, и для диагностики.

Американские исследователи [3] сумели достичь высокой степени функционализации нанотрубок антителами благодаря тому, что на первом этапе было проведено эффективное разделение нанотрубок при помощи поверхностно-активных веществ. Затем на индивидуальные нанотрубки были нанесены люминесцентные метки для того, чтобы легче было изучать взаимодействие нанотрубок и антител с помощью конфокальной микроскопии (люминесцентной микроскопии, усовершенствованной с помощью конфокальной диафрагмы). Для функционализации использовали антитела, специфичные к рецепторам на поверхности клеток рака молочной железы человека. Степень связывания для протяженного образца по данным конфокальной микроскопии оказалась очень высокой – более 80%.

Кроме того, ученые изучили возможность электронного детектирования антител с использованием полевых транзисторов на одностенных нанотрубках (ОСНТ). Был приготовлен специальный раствор, содержащий антитела, специфичные к анти-онкогенам. Адсорбция на ОСНТ антител из этого раствора привела к изменению проводимости канала транзистора, зависящему от концентрации антител – при увеличении концентрации проводимость заметно снижалась. Циркулирующие раковые клетки часто выделяют характерные поверхностные маркеры, благодаря чему возможна ранняя диагностика заболевания. Ученые считают, что их взаимодействие с адсорбированными антителами может привести к изменениям проводимости в устройствах на ОСНТ в зависимости от плотности маркеров на раковых клетках. Это позволит обнаруживать живые раковые клетки в биологических жидкостях путем неинвазивных (безвредных) или почти неинвазивных процедур.

Таким образом, предложены два возможных аспекта использования нанотрубок в онкологических исследованиях:

1) для локальной доставки лекарственных средств,
2) для обнаружения антител, специфичных к анти-онкогенам.

О.Алексеева

Источник: ПерсТ™