Наночастицы упрощают идентификацию и количественное определение ДНК

В статье, опубликованной в журнале Small, исследователи успешно применили новый качественный и количественный метод для обнаружения последовательности ДНК, характерной для кинетопласта Leishmania infantum — частого паразита в ветеринарии, который поражает и людей.

Преодоление классической техники ПЦР

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — это современный стандартный метод для идентификации присутствия конкретной последовательности ДНК в образце. ПЦР использует ферменты и два праймера — короткие последовательности нуклеиновых кислот, служащие отправной точкой для копирования ДНК. При положительном обнаружении эта техника производит миллионы копий целевой последовательности, чтобы облегчить её детекцию. Эта амплификация ДНК требует точных температурных изменений (термоциклирования) и сложного дорогостоящего оборудования, что преодолевается альтернативным подходом — изотермической амплификацией, проводимой при постоянной температуре.

Авторы статьи представляют новую конструкцию изотермической амплификации с использованием праймеров, меченных одновременно золотыми наночастицами и магнитными микросферами. Амплифицированный продукт несёт обе метки, что позволяет проводить быструю очистку и количественное определение. Магнитные свойства первого праймера облегчают очистку/предконцентрирование амплифицированной ДНК с помощью методов магнитной сепарации. С другой стороны, золотые наночастицы легко поддаются количественному определению простыми методами электрокаталитической детекции. Таким образом, использование праймеров, меченных золотыми наночастицами и магнитными микросферами, превращает изотермическую амплификацию в более быстрый и простой качественный и количественный диагностический метод.

Наночастицы для обнаружения лейшмании и других тестов у постели больного

Этот подход был успешно применён для обнаружения последовательности ДНК, характерной для кинетопласта Leishmania infantum — паразита, ответственного за заболевание у домашних собак, диких псовых и людей. Электрохимический метод показал хорошую воспроизводимость и чувствительность. Более того, амплифицированная ДНК от собак без лейшмании была чётко отдифференцирована, что демонстрирует специфичность как процедуры амплификации, так и электрохимического обнаружения. Фактически, производительность предложенного подхода лучше, чем у других тестов для обнаружения лейшмании у постели больного (point-of-care), предлагая также количественный инструмент для определения паразита. Этот метод представляет собой универсальную методологию, которая может быть применена для любой конструкции изотермической амплификации ДНК.