KarshievaS, 11.01.2017 09:55, 28

image opera-2017-01-11-12-52-57-png

Американские ученые создали миниатюрный универсальный сенсор, который в реальном времени измеряет концентрацию молекул-мишеней в крови бодрствующих лабораторных животных. Такое устройство открывает новые возможности для исследований фармакологии, физиологии и токсикологии лекарственных препаратов. Статья о разработке опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Неспособность непрерывно измерять концентрацию важных веществ непосредственно в живых организмах — одно из ключевых ограничений биоаналитической химии. Конструкция сенсора, способного измерять уровень молекул непосредственно в крови, должна обойти два технических препятствия: измерение не должно быть разделенным на стадии и сенсор должен быть стабилен в крови. Существуют сенсоры, которые обходят технические ограничения и непрерывно определяют уровень отдельных соединений — глюкозы, лактата, серотонина и некоторых других молекул в крови, но они работают на основе специфических реакций молекул-мишеней и не универсальны: для каждого типа молекул нужно изобретать и оптимизировать собственную реакцию.

Одна из перспективных технологий, электрохимический аптамерный датчик, обладает универсальностью, которой лишены реактивные датчики. Его основа — аптамеры, молекулы нуклеиновых кислот длинной несколько десятков нуклеотидов, которые специфически связываются с различными молекулами-мишенями. Благодаря астрономическому числу сочетаний оснований в олигонуклеидной молекуле можно найти аптамер практически к любой произвольной мишени. За счет специфического связывания с мишенью такие датчики также очень устойчивы к засорению при работе в крови.

Ученые из университета Калифорнии взяли аптамерный датчик за основу своей новой разработки. Они создали микрофлюидный чип, который пропускал к датчику только небольшие молекулы, не допуская крупные и медленно движущиеся клетки крови. Для того, чтобы дополнительно защитить сенсор от засорения, они покрыли его биосовместимой мембраной. Защищенный биосенсор ученые использовали для измерения концентрации в крови крыс доксорубицина — известного противоопухолевого препарата. Во время пятичасового мониторинга сенсор продемонстрировал наномолярную точность измерения.

Чтобы показать универсальность сенсора, ученые использовали сменный аптамерный элемент для распознавания другого типа веществ — антибиотиков аминогликозидов. Биосенсор также быстро показал изменение концентрации препарата во время серии инъекций. Сенсор, введенный через катетер в яремную вену, позволил животным двигаться почти беспрепятственно и дал непрерывный доступ к данным о концентрации антибиотика в крови бодрствующего животного.

Этот биосенсор оказался способен быстро и непрерывно считывать информацию об уровне молекул-мишеней в реальном времени, в течение нескольких часов, даже на бодрствующем животном. С таким функционалом фармакологи смогут увидеть как быстро усваивается лекарственный препарат, физиологи — отследить распространение гормонов и метаболитов в крови с новым уровнем точности.

Новый биосенсор в ближайшее время смогут использовать только ученые и медики, однако уже сейчас существуют накожные микрофлюидные чипы, которые могут представлять интерес для спортсменов.

 
Категории: Техника Диагностика аптамеры биосенсор доксорубицин цитостатики антрациклины аминогликозиды

Источник Обсудить новость на форуме Все новости

Предыдущая новость

Ученые из МГУ создали самодвижущихся «нанопловцов»

Ис­поль­зуя раз­ра­бо­тан­но­го ими же элек­тро­хи­ми­че­ско­го ро­бо­та , рос­сий­ские хи­ми­ки со­зда­ли са­мо­дви­жу­щи­е­ся на­но­стерж­ни , с по­мо­щью ко­то­рых в пер­спек­ти­ве мож­но бу­дет осу­ществ­лять до­став­ку ле­карств в ор­га­низ­ме и ко­то­рые мож­но бу­дет при­ме­нять в ка­че­стве мо­то­ров для мик­ро­ско­пи­че­ских устройств.

Следующая новость

Противоопухолевые препараты, зарегистрированные в 2016 году в России

Клю­че­вы­ми и дол­го­ждан­ны­ми со­бы­ти­я­ми 2016 го­да мож­но на­звать ре­ги­стра­цию в Го­судар­ствен­ном ре­ест­ре ле­кар­ствен­ных средств трех пре­па­ра­тов, от­но­ся­щих­ся к но­во­му клас­су им­му­но­он­ко­ло­ги­че­ских пре­па­ра­тов – ин­ги­би­то­ров то­чек им­мун­но­го от­ве­та: ин­ги­би­то­ра CTLA-4 - Ер­вой® (ипи­ли­му­маб); ин­ги­би­то­ра PD-1 - Китру­да® (пем­б­ро­ли­зу­маб); ин­ги­би­тор PD-1 - Оп­ди­во® (ни­во­лу­маб) .

Подобные новости
Samsung внедряет прогностическую модель ADNEX в свои системы УЗ-диагностики

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны ре­зуль­та­ты УЗ-ди­а­гно­сти­ки с ис­поль­зо­ва­ни­ем мо­де­ли ADNEX. Об­нов­лён­ная мо­дель для уль­тра­зву­ко­вой ди­а­гно­сти­ки опу­хо­лей яич­ни­ков - ADNEX,- раз­ра­бо­тан­ная ком­па­ни­ей Samsung ра­ка яич­ни­ков, при­влек­ла при­сталь­ное вни­ма­ние на 3-м Меж­ду­на­род­ном кон­грес­се, по­свя­щен­ном…

Доксорубицин, инкапсулированный в тромбоциты, эффективно подавляет рост опухолей у мышей

Тром­бо­ци­ты - это пер­спек­тив­ное сред­ство до­став­ки про­ти­во­опу­холе­вых ле­карств, так как они об­ла­да­ют био- и им­му­но­сов­ме­сти­мо­стью, и са­ми спо­соб­ны ми­гри­ро­вать к оча­гу опу­хо­ли.

Microfabrica объявила о производстве микрощипцов для биопсии

Ком­па­ния Microfabrica объ­яви­ла о про­из­вод­стве пер­во­го в ми­ре суб­мил­ли­мет­ро­во­го пин­це­та для биоп­сии, на­прав­лен­но­го на по­вы­ше­ние на­деж­но­сти биоп­сии тка­ней в же­лу­доч­но-ки­шеч­ном трак­те.

Нейросеть научилась отличать родинки от некоторых видов рака кожи

Аме­ри­кан­ские уче­ные со­зда­ли си­сте­му ис­кус­ствен­но­го ин­тел­лек­та, ко­то­рая уме­ет от­ли­чать ро­дин­ки от неко­то­рых ви­дов ра­ка ко­жи луч­ше вра­чей. Ра­бо­та ис­сле­до­ва­те­лей опуб­ли­ко­ва­на в жур­на­ле Nature .

Разработан имплантат для прицельной доставки и длительного высвобождения лекарств

Аме­ри­кан­ские уче­ные раз­ра­бо­та­ли уни­вер­саль­ный им­план­тат для дли­тель­но­го вы­сво­бож­де­ния ле­карств в за­дан­ной точ­ке ор­га­низ­ма, на­при­мер, в опу­хо­ли.

Биофизики спрогнозировали мишени токсического действия доксорубицина на математической модели митохондрий

Кли­ни­че­ское при­ме­не­ние про­ти­во­опу­холе­во­го ан­ти­био­ти­ка ан­тра­цик­ли­но­во­го ря­да док­со­ру­би­ци­на огра­ни­че­но из-за его кар­дио­ток­сич­но­сти, ко­то­рая свя­за­на с на­коп­ле­ни­ем пре­па­ра­та в ми­то­хон­дри­ях.

Наноконтейнеры с лекарствами повысят эффективность лечения раковых опухолей

Схе­ма ак­ти­ва­ции на­но­кон­тей­не­ра при по­мо­щи вы­со­ко­ча­стот­но­го ра­дио­из­лу­че­ния или мик­ро­вол­но­во­го из­лу­че­ния. Вик­тор Ти­мо­шен­ко. Рос­сий­ские уче­ные в ко­опе­ра­ции с ис­сле­до­ва­те­ля­ми из Фин­лян­дии раз­ра­бо­та­ли ме­тод с ис­поль­зо­ва­ни­ем на­но­ча­стиц, ко­то­рые спо­соб­ны эф­фек­тив­но «до­став­лять»…







Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика