Отправить статью по E-mail 
Сравнение анализа ДНК на биочипах с ячейками из щеточных полимеров и перекрестно-сшитых полимеров
- Авторы: Мифтахов Р.A.1, Штылев Г.Ф.1, Шишкин И.Ю.1, Шершов В.Е.1, Кузнецова В.Е.1, Суржиков С.А.1, Василисков В.А.1, Заседателева О.А.1, Иконникова А.Ю.1, Наседкина Т.В.1, Чудинов А.В.1
-
Учреждения:
- ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
- Выпуск: Том 51, № 3 (2025)
- Страницы: 444-450
- Раздел: ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ
- URL: https://jdigitaldiagnostics.com/0132-3423/article/view/686962
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0132342325030078
- EDN: https://elibrary.ru/KQHEUR
- ID: 686962
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Регулирование свойств поверхности подложек в технологии биочипов открывает возможность оптимизации платформ для эффективного распознавания биомолекул. Исследование направлено на изучение возможностей использования щеточных полимеров для повышения чувствительности и скорости анализа ДНК на биочипах. Ячейки из щеточных полимеров для биочипов получали методом УФ-инициируемой полимеризации мономеров от поверхности на подложках из полиэтилентерефталата. Ячейки из перекрестно-сшитых гидрогелевых полимеров для биочипов получали на подложках из полибутилентерефталата методом сополимеризации компонентов геля с ДНК-зондами. Зонды в ячейках из щеточных полимеров иммобилизовали через активированные карбоксильные группы. Для гибридизационного анализа применяли одноцепочечную ДНК-мишень длиной 124 нуклеотида, соответствующую 7-му экзону гена АВО человека. Изучали гибридизацию ДНК-мишени на биочипах с ячейками из щеточных полимеров и из перекрестно-сшитых полиакриламидных гидрогелей. Оценку результатов гибридизационного анализа на биочипах проводили методом цифровой флуоресцентной микроскопии. В ячейках из щеточных полимеров наблюдали более высокую интенсивность флуоресцентных сигналов и более высокое отношение сигналов ячеек с совершенными дуплексами к сигналам ячеек с несовершенными дуплексами по сравнению с ячейками из трехмерных перекрестно-сшитых полимеров. Достижение гибридизационного сигнала до 90% от насыщения происходило за одинаковое время в ячейках обоих типов. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью разработки высокоточных и эффективных методов диагностики, позволяющих проводить анализ биомолекул с минимальными затратами времени и реагентов. Разработка биочипов на основе щеточных полимеров позволит повысить точность и чувствительность молекулярных исследований, что особенно важно для ранней диагностики заболеваний.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Р. A. Мифтахов
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
Г. Ф. Штылев
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
И. Ю. Шишкин
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
В. Е. Шершов
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
В. Е. Кузнецова
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
С. А. Суржиков
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
В. А. Василисков
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
О. А. Заседателева
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
А. Ю. Иконникова
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
Т. В. Наседкина
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
А. В. Чудинов
ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН
Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32/1
Список литературы
- Donatin E., Drancourt M. // Méd. Maladies Infect. 2012. V. 42. P. 453–459. https://doi.org/10.1016/j.medmal.2012.07.017
- Иконникова А.Ю., Яценко Ю.Е., Кременецкая О.С., Виноградова О.Ю., Фесенко Д.О., Абрамов И.С., Овсепян В.А., Наседкина Т.В. // Мол. биология. 2016. Т. 50. С. 474–479. https://doi.org/10.7868/S0026898416020087
- Baum M., Bielau S., Rittner N., Schmid K., Eggelbusch K., Dahms M., Schlauersbach A., Tahedl H., Beier M., Guimil R., Scheffer M., Hermann C., Funk J.-M., Wixmerten A., Rebscher H., Honig M., Andreae C., Buchner D., Moschel E., Glathe A., Jager E., Thom M., Greil A., Bestvater F., Obermeier F., Burgmaier J., Thome K., Weichert S., Hein S., Binnewies T., Foitzik V., Muller M., Stahler C.F., Stahler P.F. // Nucleic Acids Res. 2003. V. 31. P. e151. https://doi.org/10.1093/nar/gng151
- Ravan H., Kashanian S., Sanadgol N., BadoeiDalfard A., Karami Z. // Anal. Biochem. 2014. V. 444. P. 41–46. https://doi.org/10.1016/j.ab.2013.09.032
- Traeger J.C., Lamberty Z., Schwartz D.K. // ACS Nano. 2019. V. 13. P. 7850–7859. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b02157
- Sethi D., Gandhi R.P., Kumar P., Gupta K.C. // Biotechnol. J. 2009. V. 4. P. 1513–1529. https://doi.org/10.1002/biot.200900162
- Miftakhov R.A., Lapa S.A., Kuznetsova V.E., Zolotov A.M., Vasiliskov V.A., Shershov V.E., Surzhikov S.A., Zasedatelev A.S., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2021. V. 47. P. 1345–1347. https://doi.org/10.1134/S1068162021060182
- Wu Y., Lai R.Y. // Anal. Chem. 2014. V. 86. P. 8888– 8895. https://doi.org/10.1021/ac5027226
- Guschin D., Yershov G., Zaslavsky A., Gemmell A., Shick V., Proudnikov D., Arenkov P., Mirzabekov A. // Anal. Biochem. 1997. V. 250. P. 203–211. https://doi.org/10.1006/abio.1997.2209
- Rubina A.Yu., Pan’kov S.V., Dementieva E.I., Pen’kov D.N., Butygin A.V., Vasiliskov V.A., Chudinov A.V., Mikheikin A.L., Mikhailovich V.M., Mirzabekov A.D. // Anal. Biochem. 2004. V. 325. P. 92–106. https://doi.org/10.1016/j.ab.2003.10.010
- Sandrin D., Wagner D., Sitta C.E., Thoma R., Felekyan S., Hermes H.E., Janiak C., de Sousa Amadeu N., Kühnemuth R., Löwen H., Egelhaaf S.U., Seidel C.A.M. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. P. 12860–12876. https://doi.org/10.1039/C5CP07781H
- Olivier A., Meyer F., Raquez J.-M., Damman P., Dubois P. // Progr. Polym. Sci. 2012. V. 37. P. 157–181. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.06.002
- Demirci S., Caykara T. // Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl. 2013. V. 33. P. 111–120. https://doi.org/10.1016/j.msec.2012.08.015
- Shtylev G.F., Shishkin I.Yu., Shershov V.E., Kuznetsova V.E., Kachulyak D.A., Butvilovskaya V.I., Levashova A.I., Vasiliskov V.A., Zasedateleva O.A., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2024. V. 50. P. 2036–2049. https://doi.org/10.1134/S1068162024050339
- Cimen D., Caykara T. // Polym. Chem. 2015. V. 6. P. 6812–6818. https://doi.org/10.1039/C5PY00923E
- Miftakhov R.A., Ikonnikova A.Yu., Vasiliskov V.A., Lapa S.A., Levashova A.I., Kuznetsova V.E., Shershov V.E., Zasedatelev A.S., Nasedkina T.V., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2023. V. 49. P. 1143–1150. https://doi.org/10.1134/S1068162023050217
- Wang C., Yan Q., Liu H.-B., Zhou X.-H., Xiao S.-J. // Langmuir. 2011. V. 27. P. 12058–12068. https://doi.org/10.1021/la202267p
- Lapa S.A., Klochikhina E.S., Miftakhov R.A., Zasedatelev A.S, Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2021. V. 47. P. 1122–1125. https://doi.org/10.1134/S1068162021050290
- Wei Q., Liu S., Huang J., Mao X., Chu X., Wang Y., Qiu M. Y., Mao Y., Xie Y., Li Y. // J. Biochem. Mol. Biol. 2004. V. 37. P. 439–444. https://doi.org/10.5483/BMBRep.2004.37.4.439
Дополнительные файлы
