Как утверждают ученые, новая технология может послужить основой для производства ручных
экспресс-анализаторов практически любых организмов — как обычных бактерий (E. Coli), так и болезнетворных (сибирская язва).
Также с их помощью можно будет сконструировать быстродействующие системы по обнаружению биологического
оружия.
Традиционные методы по идентификации микроорганизмов
занимают много времени и требуют применения специального оборудования. Необходимо также вырастить культуру бактерий, что занимает несколько дней.
Новый метод основан на экспресс-анализе бактериальной среды с помощью бактериофагов и квантовых точек.
Ранее ученые уже пытались использовать квантовые точки для экспресс-анализа. Была изготовлена матрица нанострун, покрытая квантовыми точками с биологическими маркерами, на которые осаждались бактерии определенного типа. Изменение проводимости нанострун в результате присоединения бактерий позволяло сделать вывод об их концентрации в культуре.
Теперь ученые из Национального ракового института и Национального института стандартов и технологий (National Cancer Institute и National Institute of Standards and Technology)
решили «скрестить» наноматериалы с живыми организмами. В качестве живых биомаркеров были использованы бактериофаги, инфицирующие только определенные виды бактерий, сообщает EurekAlert. Особенность метода с использованием бактериофагов-анализаторов заключается в производстве зараженными клетками специальных белков, к которым прикрепляются флуоресцентные квантовые точки
— наночастицы полупроводников, дающие более сильные флуоресцентные сигналы, чем обычные метки-красители. Также они более устойчивы к длительному воздействию света.
Геном бактериофагов специально изменен методами генной инженерии таким образом, чтобы бактериофаги выделяли на своей поверхности белки определенного вида. Когда происходит размножение фагов в пораженной клетке, она производит большое количество белка-маркера, который легко входит в адгезию с квантовыми маркерами. Весь процесс занимает всего час.
Результат — концентрацию бактерий можно легко оценить с помощью обычного светового микроскопа или проточной цитометрии. Пока с помощью нового метода за час можно идентифицировать до 10 различных бактерий в культуре и оценить их концентрацию.
Как считают авторы исследования, новый метод может получить широкое распространение в будущем при его интеграции с
автоматизированной цитометрией.
Поделиться