Ученые из Пущино разработали способ заключения диагностических ферментов в специальные капсулы. Хотя контейнеры временно ограничивают активность ферментов, они обеспечивают их быстрое и удобное многократное применение. Первые успешные испытания "вечных" реактивов описаны в журнале Analytical Methods.
Точность и эффективность
"Микрокапсулы обладают избирательной проницаемостью: ферменты надежно удерживаются внутри, в то время как субстраты и продукты реакций свободно перемещаются. Наш подход значительно повышает точность анализов — погрешность снижена до 3-5% против 10% у стандартных методов", — поясняет Сергей Тихоненко из ИТЭБ РАН.
Проблема одноразовых тестов
Современная клиническая диагностика часто требует дорогостоящих расходных материалов для выявления биомаркеров в крови, моче и других образцах. Основной недостаток — ферменты-реагенты быстро разрушаются при контакте с человеческими белками, а их извлечение для повторного использования крайне затруднено.
Десятилетие поисков
Специалисты ИТЭБ РАН более 10 лет работали над решением, создавая полые микрокапсулы с молекулярным ситом. Прорывом стала оптимизация структуры и толщины стенок: теперь они эффективно удерживают ферменты, не препятствуя движению других соединений.
Феноменальная долговечность
Эксперименты подтвердили значительное увеличение срока годности реактивов. Заключенные ферменты сохраняли функциональность спустя полгода после инкапсуляции, превосходя обычные растворы, которые деградируют уже через неделю.
Успешные практические испытания
Команда Тихоненко протестировала микрокапсулы с ферментом уреазой для оценки уровня мочевины. Инкапсуляция позволила провести 50 тестов одними реактивами, а точность измерений возросла по сравнению со стандартными методиками. Дополнительное открытие — прикрепление капсул к кварцевой пластине упрощает работу: пластину легко погружать и извлекать из раствора без трудоемкого сбора частиц.
Невероятная стабильность
"Обнаружили пластину, которая два года хранилась в обычных условиях. Фермент на ней полностью сохранил активность! Это доказывает исключительную неприхотливость системы", — с воодушевлением отмечает Тихоненко. Технология открывает широкие перспективы для создания устойчивых медицинских диагностических систем.
