Учёные Санкт-Петербургского государственного университета разработали метод быстрого обнаружения в крови неоптерина — важнейшего маркера состояния иммунной системы. Технология на основе наночастиц золота и лазера позволяет получить результат за несколько минут без сложной подготовки образца. Исследование опубликовано в Spectrochimica Acta Part A.
Что такое неоптерин
Неоптерин — это нуклеотид, который служит индикатором иммунного ответа. Его уровень в крови резко повышается при:
- Вирусных инфекциях.
- Аутоиммунных заболеваниях.
- Онкологических процессах.
- Воспалениях.
- Отторжении трансплантатов.
Проблема существующих методов
Традиционные способы (хроматография, масс-спектрометрия) требуют:
- Сложной пробоподготовки.
- Много времени (часы).
- Дорогого оборудования.
Как работает новая технология
Учёные использовали метод усиленного поверхностью комбинационного рассеяния (SERS).
Этапы:
- Синтез наночастиц золота. Их собирают в агрегаты с помощью соляной кислоты.
- В зазорах между частицами возникает сверхсильное электромагнитное поле.
- Это поле усиливает оптический сигнал от молекул неоптерина в миллионы раз.
- Под лазером неоптерин буквально «кричит» среди «шума» крови.
Как избежать ошибок
Авторы выявили уникальные спектральные полосы-маркеры, позволяющие достоверно отличить неоптерин от других веществ. Для исключения погрешностей от концентрации частиц и мощности лазера используют внутренний контроль — соотносят сигнал неоптерина со стабильным сигналом от белков сыворотки.
Характеристики
- Чувствительность: наномолярные концентрации.
- Время анализа: несколько минут после смешивания образца с наночастицами.
- Подготовка: практически отсутствует.
Цитата
«Метод заставляет молекулы неоптерина “кричать” под лазером так громко, что их становится хорошо “слышно” среди всего “шума” крови. Это решает проблемы скорости, простоты и чувствительности», — Елена Соловьева, доцент СПбГУ.
Перспективы
Разработку можно адаптировать для:
- Мониторинга вирусных инфекций.
- Контроля терапии аутоиммунных заболеваний.
- Наблюдения пациентов после трансплантации (раннее выявление отторжения).
Исследование выполнено на базе ресурсных центров Научного парка СПбГУ.