СРАВНЕНИЕ АНАЛИЗА ДНК НА БИОЧИПАХ С ЯЧЕЙКАМИ ИЗ ЩЕТОЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ И ПЕРЕКРЕСТНО-СШИТЫХ ПОЛИМЕРОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

Р. А. Мифтахов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Email: mr.miftahov20@yandex.ru
Россия, 119991 Москва

Г. Ф. Штылев

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

И. Ю. Шишкин

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

В. Е. Шершов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

В. Е. Кузнецова

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

С. А. Суржиков

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

В. А. Василисков

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

О. А. Заседателева

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

А. Ю. Иконникова

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

Т. В. Наседкина

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

А. В. Чудинов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН

Россия, 119991 Москва

Список литературы

  1. Donatin E., Drancourt M. // Méd. Maladies Infect. 2012. V. 42. P. 453-459. https://doi.org/10.1016/j.medmal.2012.07.017
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. Traeger J.C., Lamberty Z., Schwartz D.K. // ACS Nano. 2019. V. 13. P. 7850-7859. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b02157
  6. 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
  7. 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
  8. Wu Y., Lai R.Y. // Anal. Chem. 2014. V. 86. P. 8888- 8895. https://doi.org/10.1021/ac5027226
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. Cimen D., Caykara T. // Polym. Chem. 2015. V. 6. P. 6812-6818. https://doi.org/10.1039/C5PY00923E
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. 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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).