«Мы исследуем универсальные механизмы взаимодействия наноматериалов и биологических объектов разного уровня организации, необходимых для разработки биосенсоров, в которых усиление биолюминесцентного сигнала, а значит и чувствительности анализа, достигается за счёт интеграции наночастиц с биолюминесцентными зондами — аденозинтрифосфатом (АТР) и флавинмононуклеотидом (FMN). ATP и FMN являются ключевыми субстратами люциферазы светляков и светящихся бактерий. Выбор этих биологических объектов не случаен, так как обе биолюминесцентные системы широко применяются при создании биолюминесцентных биосенсоров, позволяющих получать быстрый и достоверный анализ уровня разнообразных веществ. Для усиления биолюминесценции мы выбрали наночастицы золота (AuNP); произошло усиление сигнала при связывании, например, АТР с AuNP до 150 %», — сообщил Раджив Ранджан.
Свойства усиленной люминесценции AuNP могут использоваться для мониторинга белка Hsp90, повышенный уровень которого традиционно считается биомаркером стресса и онкологических заболеваний.
«Был создан биологический модуль для мониторинга «белка стресса» на основе наночастиц золота, связанных с молекулами аденозинтрифосфата, который обладает повышенной стабильностью. При проведении люминесцентной реакции с использованием полученного биологического модуля в присутствии Hsp90 происходит рефолдинг (восстановление структуры) люциферазы при определённых температурных режимах, изменяется кинетика люминесцентной реакции, что позволяет измерить количества Hsp90, а значит обнаружить стресс или диагностировать онкологическое заболевание. Мы показали, что разработанный биологический модуль биосенсора может применяться в том числе для обнаружения тяжёлых металлов, а также контроля стрессовых перегрузок у спортсменов. Работа в этом направлении продолжается. В дальнейшем полученные наночастицы будут использоваться для увеличения чувствительности биолюминесцентных методов анализа», — уточняет Валентина Кратасюк.
Как сообщили в пресс-службе СФУ, проект поддержан грантом РФФИ.
