МОСКВА, 17 сен — РИА Новости. Ученые из лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ создали на основе оксида графена сверхчувствительный биосенсор, который открывает новые возможности в медицине и фармацевтике — он поможет в создании новых лекарств и вакцин от опасных инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ, гепатиты, герпес, а также рака и многих других болезней, говорится в сообщении пресс-службы МФТИ. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Ученые отмечают, что созданное ими устройство — уже фактически прототип, пригодный для начала серийного производства и выхода на рынок.
Безмаркерный биосенсор основан на использовании поверхностных плазмонов. Он в состоянии обнаружить присутствие триллионных долей грамма детектируемого вещества. Самое интересное свойство биосенсоров в том, что они позволяют ученым наблюдать за взаимодействием молекул в реальном времени.
"С их помощью мы можем проследить, как идет та или иная химическая реакция, можем оценить ее скорость, а значит можем точно определить, как действует то или иное вещество на клетку, на болезнетворную бактерию. Это значит, что в недалеком будущем предклинические испытания лекарств могут проводиться принципиально новым способом — чтобы точно предсказать действие препарата, достаточно будет проследить взаимодействие лекарственных препаратов с живой тканью прямо на биосенсоре. Это революция в создании новых лекарств: биосенсоры значительно повысят эффективность предклинических исследований и, возможно, в ближайшем будущем помогут победить пока еще неизлечимые заболевания", — приводятся в сообщении слова одного из авторов исследования Юрия Стебунова.
Существующие сейчас сенсорные чипы — тонкие пластинки размером сантиметр на сантиметр, где осаждаются исследуемые образцы, делают в основном из стекла, покрытого тонким слоем золота. Чувствительность биосенсора зависит от свойств поверхности, и перспективным материалом здесь считается графен: он обладает большой площадью поверхности, дешев в изготовлении, а также взаимодействует с большим числом биологических молекул.
Стебунов и его коллеги создали и запатентовали принципиально новый тип чипов с покрытием из оксида графена — материала, обещающего даже большую эффективность, чем чистый графен. Измерения показали, что сенсор на основе оксида графена в три раза чувствительнее чипа на основе декстрана и в 3,7 раза — сенсора на чистом графене. Это означает, что новому чипу требуется в несколько раз меньше молекул, чтобы обнаружить то или иное вещество. Кроме того, «оксидный» сенсор после простой процедуры регенерации можно было использовать еще несколько раз. Немаловажно, что оксид графена дешевле и проще в производстве.
"Наш чип можно использовать в разработке лекарств от инфекционных, онкологических и других типов заболеваний. Поэтому мы рассчитываем на серьезный интерес со стороны фармацевтических компаний к нашей разработке. Этот сенсор можно использовать и для контроля качества продуктов, в поиске токсинов и аллергенов, в медицинской диагностике, что поможет уменьшить время на выполнение анализов с суток до минут", — говорит Стебунов.
Ученые отмечают, что до внедрения в клиническую практику сенсоры необходимо упростить и провести через процедуру испытаний. По оценкам, при массовом производстве биочип на оксиде графена может стоить менее 10 долларов, при том, что биочипы, которые есть на рынке, сейчас стоят от 80 до 200 долларов.
