Научно-образовательный центр Science Idea 

Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 78868 выдано Роскомнадзором 07.08.2020

Ученые разработали специальные наночастицы — нанозимы. Их используют в молекулярно-биологических анализах в качестве метки — с их помощью можно подкрасить бесцветные субстраты (антитела, антигены, гормоны) при диагностике. В отличие от природных аналогов нанозимы обладают высокой стабильностью сигнала, а также относительно дешевы. Ученые отмечают, что использование нанозимов в будущем поможет снизить цены на проведение различных медицинских анализов, а также повысить их качество. Информацию об особенностях нанозимов и методах работы ученые опубликовали в Molecules. Исследование поддержано РНФ (грант № 22-24-20091) и правительством Пермского края.

«В настоящее время предпринимаются попытки заменить природные ферменты синтетическими наноматериалами — нанозимами. Это делается в первую очередь для того, чтобы удешевить колориметрические анализы, а также сделать наборы для окрашивания молекул менее чувствительными к условиям хранения. Нанозимы, которые мы получили, могут справиться с этой задачей, поскольку они обладают хорошими каталитическими свойствами, а по эффективности и стабильности сигнала не уступают своему природному аналогу — пероксидазе хрена», — поясняет ассистент департамента биологии и фундаментальной медицины УрФУ Артем Минин.

Биологически активные молекулы содержатся в организме в очень малых количествах, что усложняет возможность их детекции. Чтобы обнаружить их, используют иммуноферментный анализ. Суть метода заключается в связывании специальных белков-антител с искомыми молекулами. Для обнаружения связанных антител используется фермент — пероксида хрена, которая катализирует химическую реакцию, приводящую к образованию цвета. Чем больше целевых молекул в образце, тем больше связывается антител и тем сильнее меняется окраска. Это позволяет определить наличие и количество искомых веществ в образце.

«Пероксида хрена имеет свои недостатки, которые связаны со сложностью ее получения. В этом плане синтетические наночастицы имеют преимущество перед природными ферментами. Например, для производства нанозимов не требуется сложное биотехнологическое оборудование с повышенной стерильностью. Достаточно химического, причем не самого продвинутого. Полученные нами нанозимы были синтезированы из берлинской лазури — недорогого красителя», — комментирует Артем Минин.

Берлинская лазурь — это краситель синего цвета, который в прошлом широко использовался в текстильной промышленности. Однако сегодня он нашел применение в медицинской сфере. Синтезированные наночастицы были получены из берлинской лазури с использованием перекиси водорода и лимонной кислоты. Результат показал, что нанозимы размером около 200 нанометров обладают высокой каталитической активностью.


Синтезированные вещества, подкрашивающие анализы. Источник фото: УрФУ

«Мы обнаружили, что берлинская лазурь проявляет высокий уровень пероксидазной активности. Это значит, что ферменты красителя способны катализировать окисление веществ. Такими же свойствами обладает и пероксидаза хрена. Эффективность наших нанозимов, полученных из берлинской лазури, подтвердилась их применением в нескольких широко используемых методах иммуноокрашивания, включая окрашивание тканей, анализ иммуноглобулинов и анализ на антитела к коронавирусу», — заключает Артем Минин.

Отметим, что исследование выполнено совместно с Институтом экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, Пермским государственным университетом, Институтом физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН и Институтом иммунологии и физиологии УрО РАН.


Справка

Берлинская лазурь, также известная как прусский синий, создана химиком Иоганном Готтлибом Винклером в Берлине в XVIII веке. Этот синтетический пигмент стал первым стойким искусственным синим красителем, который широко использовали в живописи. Сегодня берлинская лазурь используется в различных областях, включая производство красок и печати, а также в индустрии керамики и стекла.

По данным Global Market Insight, совокупный размер рынка анализов крови в 2022 году достиг 75 млрд долларов. По прогнозам, к 2032 году его размер увеличится до 142 млрд долларов. Такие факторы, как рост хронических заболеваний, растущий спрос на медицинское обслуживание на дому и растущие расходы на исследования в области анализов крови, будут стимулировать рынок.

Основное фото: Синтезированные вещества, подкрашивающие анализы. Источник: УрФУ

Информация и фото предоставлены пресс-службой УрФУ Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

Уважаемые преподаватели, аспиранты, студенты, учащиеся, родители учащихся!

Предлагаем высказать Ваше мнение по вопросу сохранения или отмены Единого государственного экзамена.

Для этого можно выслать электронное письмо на нашу электронную почту sci-idea@mail.ru

 

Уточнённый годовой отчёт Министерства просвещения Российской Федерации о ходе реализации государственной программы Российской Федерации «Развитие образования» за 2023 год

 

Доклад об итогах деятельности Министерства науки и высшего образования Российской Федерации за 2023 год и задачах на 2024 год

 

Доклад о реализации Плана деятельности Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки на 2019–2024 годы, утвержденного 11.03.2019, и прилагаемого к нему Плана-графика мероприятий по реализации Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки документов стратегического планирования за 2023 год

 

Российский статистический ежегодник. 2023

Раздел. Образование

Раздел. Наука и инновации

 

Статистические сборники Высшей школы экономики

Образование в цифрах. 2023

Наука. Технологии. Инновации. 2024

Индикаторы инновационной деятельности. 2024

Индикаторы образования. 2024

Индикаторы науки. 2024