Разработаны ДНК-сенсоры для домашнего мониторинга лекарств

Принцип работы сенсора: молекула-мишень или лекарство (зелёная) связывается с аптамером ДНК (жёлтый), что позволяет электроактивной ДНК (красная) достичь поверхности электрода и создать измеримый ток. Автор: Цзяньбинь Чжоу

Химики из Монреальского университета разработали ДНК-каскады для быстрого определения концентрации молекул в капле крови. Результаты появляются за 5 минут и открывают путь к созданию домашних систем мониторинга терапии.

Исследование под руководством профессора Алексиса Валле-Белиля опубликовано в Journal of the American Chemical Society. Учёные подчёркивают, что поддержание оптимальной концентрации лекарств в крови — ключевой фактор эффективности лечения.

«Недостаточная доза снижает эффективность и ведёт к резистентности, а передозировка увеличивает побочные эффекты», — пояснил Валле-Белиль.

Новая технология использует принцип клеточных сигнальных каскадов. Молекула-мишень связывается с ДНК-аптамером, что позволяет другой ДНК достичь электрода и создать электрохимический сигнал, регистрируемый недорогим считывателем.

«Мы разработали ДНК-каскады, которые обнаруживают и количественно определяют специфические молекулы через генерацию легко измеримого электрохимического сигнала», — сказала ведущий автор исследования Гуичи Чжу.

Систему протестировали на мышах для мониторинга противомалярийного препарата. Текущий золотой стандарт таких тестов требует часов процедур и дорогого оборудования, тогда как ДНК-сенсор работает в реальном времени с электроникой, аналогичной глюкометрам.

Технология уже адаптирована для обнаружения четырёх различных молекул и может быть расширена для мониторинга широкого спектра препаратов непосредственно в домашних условиях.