Учёные Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали сверхбыстрый способ обнаружения в крови неоптерина — важнейшего маркера вирусных инфекций, онкологии и воспалений. Разработка позволяет получить результат всего за несколько минут вместо часов, которые требуют классические методы, сообщили в пресс-службе университета.
Неоптерин — это вещество, которое резко «кричит» об опасности: его уровень взлетает при заражении вирусами, аутоиммунных сбоях, росте злокачественных опухолей и даже при отторжении имплантов. Проблема в том, что в норме этих молекул в крови ничтожно мало, а вокруг них — «океан» из других белков и соединений. Стандартные методы вроде хроматографии требуют сложной подготовки пробы, что занимает уйму времени и замедляет диагностику.
Физики и химики СПбГУ решили эту проблему с помощью нанотехнологий и лазера. Они применили метод усиленного поверхностью комбинационного рассеяния (гигантского комбинационного рассеяния — ГКР). Учёные синтезировали наночастицы золота и собрали их в агрегаты с помощью кислоты. В зазорах между частицами возникают зоны сверхсильного электромагнитного поля, которые заставляют молекулы неоптерина «кричать» под лазером, усиливая сигнал в миллионы раз.
«Мы применили метод усиленного поверхностью комбинационного рассеяния для анализа неоптерина прямо в сыворотке крови. Он заставляет молекулы неоптерина «кричать» под лазером так громко, что их становится хорошо «слышно» среди всего «шума» крови. Этот подход решает сразу проблему скорости, простоты и чувствительности, позволяя проводить измерение практически сразу и быстро получать результат», — объяснила доцент кафедры физической химии СПбГУ Елена Соловьёва.
Чтобы отличить нужное вещество от аминокислот и прочих белков, исследователи нашли уникальные спектральные «полосы-маркеры». А для чистоты эксперимента они применили хитрость со «внутренним контролем»: сравнивали сигнал неоптерина со стабильным сигналом от белков сыворотки. Это позволяет не зависеть от случайных факторов вроде мощности лазера и гарантирует точность даже при наномолярных концентрациях.
Метод уже подтверждён лабораторно. Теперь для анализа достаточно смешать сыворотку крови с готовыми наночастицами золота и кислотой — результат готов через минуты. В будущем разработку смогут использовать для мониторинга тяжести вирусных инфекций, оценки терапии при аутоиммунных заболеваниях и наблюдения за пациентами после трансплантаций.
Своевременное выявление опасных отклонений в анализах — критически важный этап диагностики. Ранее интернет-газета «ЖУК» рассказывала об опасных показателях в общем анализе крови, а также об отклонениях в анализах, которые требуют срочного внимания врача.