Mikrobiol. Z. 2018; 80(2):117-135. Russian.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj80.02.117

Застосування оптичних біосенсорних технологій в дослідженні молекулярних
взаємодій нуклеїнових кислот та біоаналітиці

Затовська Т.В., Баранова Г.В., Загородня С.Д.

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

В огляді наведені літературні дані щодо застосування методу поверхневого плазмонного резонансу (ППР) нуклеїнових кислот у медичній діагностиці та моніторингу навколишнього середовища. Викладено принцип методу ППР, його переваги для аналізу взаємодії молекул, вказані типи ППР-сенсорів і дано визначення їх основних характеристик. Розглянуто принцип ППР-аналізу нуклеїнових кислот і способи іммобілізації зондів на поверхні біосенсорів: модифікація поверхні за допомогою функціональних шарів, використання тіольованих олігонуклеотидів, використання біотинільованих зондів та біотин-стрептавідинової взаємодії. Охарактеризовано основні підходи підвищення чутливості і специфічності ДНК-сенсорів: проведення ПЛР ампліфікації, застосування наночастинок золота, ензимів, комбінації цих методів. Наведено приклади ДНК-сенсорів, розроблених для застосування в клінічному аналізі, зокрема, сенсори для виявлення точкових мутацій, що призводять до онкологічних і спадкових захворювань. Розглянуто біосенсори для аналізу мікро-РНК, детекції точкових мутацій, які викликають стійкість бактерій до антибіотиків, виявлення ДНК-маркерів патогенних бактерій людини та рослин, а також ДНК-маркерів генно-модифікованих організмів. Наведено приклади біосенсорів з використанням аптамерів для діагностики вірусних захворювань. Зроблено висновок про перспективність застосування ДНК-сенсорів в біоаналітиці та про необхідність розробки нових стратегій, що дозволяють проводити вимірювання в реальних біологічних зразках.

Ключові слова: поверхневий плазмонний резонанс, ДНК-сенсори, нуклеїнові кислоти, гібридизація.

Повний текст (PDF, рос)