«Наши результаты открывают перспективы для разработки высокоточных датчиков на основе пористых полимерных мембран. Предложенный подход можно масштабировать для анализа образцов относительно большого объема и собирать интересующий нас белок, присутствующий в пробе в малой концентрации», - заявил ведущий научный сотрудник МГУ (Москва) Дмитрий Багров.
Авторы работы выяснили, что эффективность диагностических систем на базе подобных мембран можно повысить в несколько раз, если пропускать через них образцы под достаточно высоким давлением. Ученые пришли к такому выводу, сравнив, как исследуемые жидкости движутся через полимерные мембраны естественным путем и при приложении давления.
Для проведения опытов ученые подготовили мембраны, способные улавливать молекулы белка альбумина и интерлейкина IL1b, одной из сигнальных молекул иммунной системы, играющей важную роль в развитии воспалений и аутоиммунных заболеваний. Высокочувствительные датчики интерлейкина позволят очень точно диагностировать развитие подобных болезней с минимальным дискомфортом для пациентов.
Схема эксперимента. Источник: Дмитрий Багров
Исследователи проверили работу мембран в ходе экспериментов, которые они проводили как при помощи обычных пробирок, так и при помощи созданной ими системы, которая позволяла многократно пропускать пробы биожидкостей через мембраны при четко заданной скорости движения жидкости и давлении внутри устройства. С помощью этого устройства авторы работы сравнили скорость накопления двух биомаркеров внутри мембран при естественном и форсированном движении жидкости.
Эти опыты показали, что пропускание растворов альбумина и интерлейкина под давлением позволяло мембранам улавливать в 2,4-3,4 раза больше молекул биомаркеров, чем это происходило при естественном прохождении жидкости. Этот показатель, как отмечают ученые, можно дополнительно улучшить, если подобрать оптимальное давление и скорость движения жидкости через поры.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ«Мы считаем, что наш подход может быть применен к мембранам из других материалов, например, из нитроцеллюлозы, и к другим биохимическим системам. В ближайшее время мы планируем использовать наши методики для обнаружения мелатонина - гормона, который регулирует циклы сна и бодрствования», - подытожил Дмитрий Багров.
