Разработан прототип биодатчика на основе графена

Разработан прототип биодатчика на основе графена

В стране и миреНаука и техника
Сотрудники Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории и Принстонского университета (США) продемонстрировали возможность создания биосенсора высокой точности и надёжности с использованием однослойного графена и находящейся в связи с ним однонитевой ДНК.

Датчик будет работать по следующей схеме: сначала к графену крепится фрагмент ДНК, соответствующий гену, который способствует развитию определённой болезни, после чего сборка помещается в подготовленный образец крови, слюны или другой жидкости. Если ДНК «клюнет» на приманку, сенсор даст сигнал, регистрируемый системой обнаружения.

Практическую проверку схемы авторы начали с присоединения к ДНК молекулы, которая флуоресцирует, если ДНК находится в свободном состоянии. При добавлении графена интенсивность флуоресценции однонитевой ДНК резко снижалась, тогда как параметры свечения двухцепочечной ДНК практически не изменились. Спектроскопические исследования показали, что однонитевый вариант действительно гораздо активнее взаимодействует с графеном.

После этого учёные добавили в пробирку, содержащую обработанный графен, однонитевую ДНК с комплементарной последовательностью оснований — и обнаружили, что интенсивность флуоресценции исходной ДНК восстановилась. Следовательно, нити объединялись, и новые молекулы отделялись от поверхности графена.

Точность срабатывания такого датчика очень высока: при изменении всего одного основания в комплементарной последовательности и добавлении такой ДНК в пробирку интенсивность флуоресценции также повышалась, но доходила лишь до половины того значения интенсивности, которое даёт «идеальная» комплементарная последовательность.

Кроме того, графен продемонстрировал способность защищать ДНК от воздействия разрушающего её фермента (дезоксирибонуклеазы). В эксперименте однонитевые ДНК, связанные с графеном и помещённые в пробирку с дезоксирибонуклеазой, сохраняли целостность в течение как минимум 60 минут.

«Простота конструкции датчика и его надёжность позволяют надеяться на то, что наша разработка когда-нибудь будет использоваться для диагностирования болезней, — резюмирует один из авторов работы Юэхэ Линь (Yuehe Lin). — Сейчас мы собираемся выяснить, нельзя ли найти применение защитным свойствам графена в генной терапии».

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Small.

Падение интенсивности флуоресценции ДНК при добавлении графена (иллюстрация авторов работы).

Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе самых важных новостей. Для этого достаточно иметь Telegram на любом устройстве, пройти по ссылке и нажать кнопку Join.

всего: 415 / сегодня: 1

Комментарии /0

Смайлы

После 22:00 комментарии принимаются только от зарегистрированных пользователей ИРП "Хутор".

Авторизация через Хутор:



В стране и мире