Патч с флуоресцентными нанометками обнаруживает антитела в коже

Ученые из университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) разработали пластырь с микроиглами, который может помочь обнаружить небольшие количества антител в интерстициальной жидкости*. Безболезненная технология может стать альтернативой забору крови для анализа на антитела, который, например, используется для определения реакции на КОВИД-19. Новая технология преодолевает при этом узкое место большинства систем с микроиглами - их слабую чувствительность.

Информация об этом исследовании была опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.

Исследователи использовали плазмонно**-флюоресцентные нанометки для обнаружения белковых биомаркеров, присутствующих в малых количествах в интерстициальной жидкости.

Забор крови пациента является обязательным методом диагностического тестирования, но эта процедура может быть болезненной и неудобной. Патчи (наклейки на кожу) с микроиглами, в котором крошечные иглы используются для получения образца интерстициальной жидкости, находящейся между нашими клетками, представляют собой легкую и безболезненную альтернативу.

Однако белковые биомаркеры, такие как антитела, обычно присутствуют в интерстициальной жидкости в низких концентрациях, что затрудняет их обнаружение в образцах, полученных с помощью микроигл. На сегодняшний день это является наиболее проблемным местом в такой технологии.

Новая система использует плазмонно-флуоресцентные вещества для усиления процесса обнаружения белков, присутствующих в очень низких концентрациях. Сигнал от биомаркеров-мишеней в образцах в таком патче был примерно в 1400 раз ярче, чем при использовании обычных флуоресцентных меток. Новая система может обнаруживать биомаркеры при концентрации в пикограммах на миллилитр, что обеспечивает на порядки лучшую чувствительность системы.   

Большое значение имеет и то, что такие патчи практически безболезненны. Иглы проникают в кожную ткань на глубину около 400 микрон и даже не затрагивают сенсорные нервы.

* Тканевая (интерстициальная) жидкость — это часть внутренней среды организма, схожая по составу с плазмой, и служащая межклеточным веществом для организма. Тканевая жидкость образуется из жидкой части крови — плазмы, проникающей через стенки кровеносных сосудов в межклеточное пространство.

** Плазмон (квант плазменных колебаний) — псевдочастица, представляющая собой сочетание колеблющихся электронов и связанного с ним электромагнитного поля. Они возникают в твердых телах или вблизи их поверхности из-за колебаний электронов относительно ионов проводимости. Различают объемные и поверхностные плазмоны.