Ученые нашли способ быстро и просто считать метаболиты в капле крови
Специалисты Гронингенского университета (Нидерланды) разработали систему, которая способна измерять уровень нескольких метаболитов одновременно в различных биологических жидкостях, при этом процесс занимает всего несколько секунд. Новая технология может использоваться в том числе в устройствах домашней диагностики. Результаты исследования были представлены сегодня в журнале Nature Communications.
Измерение метаболитов или количества лекарства в теле человека является сложным процессом, для осуществления которого требуется много времени. В настоящее время мониторирование уровня нескольких веществ в реальном времени не представляется возможным. Чтобы решить эту проблему, ученые предложили использовать модифицированные нанопоры, которые уже сейчас применяются в портативных устройствах для секвенирования ДНК.
Ранее специалисты уже продемонстрировали, как нанопоры могут находить «следы» белков и пептидов и даже различать полипептиды, отличающиеся всего лишь одной аминокислотой. Теперь они усовершенствовали систему, чтобы она могла фиксировать наличие молекул в биологических жидкостях. Для этого они использовали крупные цилиндрические нанопоры в сочетании с субстрат-связывающими белками – бактерии производят сотни таких белков, чтобы те связывались с субстратами и переносили их в клетки. Ученые поместили связывающие белки в нанопоры, в результате чего в случае связывания белка с соответствующим субстратом его конформация изменялась. Это позволило изменять параметры ионных потоков, проходящих через поры, и улавливать таким образом единичные молекулы из субстрата.
Исследователи уже испытали новую разработку: используя два различных субстрат-связывающих белка, специфичных для глюкозы и аминокислоты аспарагина, они смогли получить оценку количества обоих в одной капле крови, при этом сам процесс занял меньше минуты. Данная система позволяет анализировать кровь, пот, мочу и любые другие жидкости, производимые телом, и для этого не требуется специальная подготовка образца. В дальнейшем ученые надеются найти и другие белки для иных субстратов, включая лекарственные препараты. Пока что им удалось найти десять таких белков, но и их еще нужно приспособить к использованию в порах. Новая разработка может помочь существенно улучшить медицинскую диагностику.
