Длинные руки ДНК: Ловля на медузу
Ранняя диагностика рака — вопрос жизни и смерти. Нередко для этой цели кровь пациента пропускают через тонкую трубку капилляра, стенки которого способны связывать и удерживать раковые клетки. Для этого жидкость должна двигаться очень медленно, процедура получается длительной, а на самых ранних стадиях, когда таких клеток совсем мало, может не дать точного результата.
Наноустройство «ДНК-медузы», предложенное командой гарвардского профессора Джеффри Карпа (Jeffrey Karp), и в самом деле вдохновлено медузами: их щупальца превратились в нити ДНК, прикрепленные к внутренней поверхности капиллярной трубочки и свободно болтающиеся в текущей жидкости. Нуклеотидная последовательность ДНК подобрана так, что они связываются с определенными белками на поверхности опухолевых клеток крови и задерживают их.
Достаточно взять образец крови больного и нанести его на пластину с расположенными «елочкой» капиллярными отверстиями, которые усеяны «ДНК-щупальцами». Стекая сквозь них, кровь будет оставлять на них раковые клетки: ДНК «ухватит» их за мембранный белок PTK7, производство которого у опухолевых клеток многократно усилено. Эффективность этого связывания оказывается в разы выше, чем при традиционном подходе — «щупальца» улавливают до 50% раковых клеток, причем при гораздо большей скорости потока. Затем эти клетки можно легко отделить и использовать для нужных анализов.
Идея использования «ДНК-медузы» выглядит намного шире одной лишь диагностики лейкозов. Синтезируя «щупальца» с различной последовательностью нуклеотидов, можно добиться того, что они будут связывать и другие клетки или патогены — в том числе, бактерии или частицы вирусов — и легко отфильтровывать их из крови даже в мельчайших количествах.
По сообщению IEEE Spectrum