Разработка и валидация безынструментальной системы обнаружения ДНК-мишеней на основе ультрамонодисперсных наносфер золота
Автор: Пылаев Т.Е., Веретенников С.С.
Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj
Рубрика: Клиническая лабораторная диагностика
Статья в выпуске: 4 т.21, 2025 года.
Бесплатный доступ
Цель: разработать простую и удобную технологию выявления ДНК-мишеней для диагностики социально значимых заболеваний н а основе колориметрического агрегационного теста с использованием наночастиц золота. Материал и методы. С интез наносфер золота осуществлялся методами жидкофазной химии. Физико-химические параметры наночастиц контролировались методами спектроскопии поглощения, динамического светорассеяния, электронной микроскопии. Рациональный дизайн последовательностей специфических фрагментов геномных мишеней и олигонуклеотидов, входящих в состав тест-системы, осуществлялся с учетом термодинамических констант и с применением геномных баз. Аналитическую валидацию тест-системы проводили на модели выявления ДНК Babesia species – возбудителя пироплазмоза человека и животных, путем кросс-сравнения характеристик с полимеразной цепной реакцией с электрофоретическим учетом результатов и в формате реального времени. Результаты. Разработан пилотный вариант тест-системы для специфического обнаружения до 10 нг ДНК в образцах крови путем визуальной дискриминации цвета реакционной смеси при длительности анализа примерно 30 мин. Выявлен размерный эффект наночастиц в диапазоне от 15 до 60 нм на минимальный предел обнаружения ДНК-мишеней. Заключение. В настоящей работе представлены результаты разработки и аналитической валидации пилотной версии экспресс-тест-системы для ДНК-диагностики на основе меток наночастиц золота и визуальной дискриминации цвета реакционной смеси.
Экспресс-тест-система, молекулярная диагностика, наночастица золота, колориметрический тест
Короткий адрес: https://sciup.org/149150228
IDR: 149150228 | УДК: 615.074+57.088.1+ 543.423.3 | DOI: 10.15275/ssmj2104497
Development and validation of an instrument-free system for DNA target detection based on the ultra-monodisperse gold nanospheres
Objective: to develop a simple and robust technology for DNA targets detection for the diagnosis of socially significant diseases, based on a colorimetric aggregation test using gold nanoparticles. Material and methods. Gold nanospheres were synthesized using liquid-phase chemistry methods. The physicochemical parameters of the nanoparticles were controlled by absorption spectroscopy, dynamic light scattering, and electron microscopy. The rational design of the specific sequences of target genomic fragments and oligonucleotides included in the test system, was carried out taking into account the thermodynamic constants and using genomic databases. The analytical validation of the test system was carried out using a model for detecting the DNA of Babesia species, the causative agent of human and animal pyroplasmosis, by cross-comparing the characteristics with a polymerase chain reaction with electrophoretic results detection and in a “real-time” format. Results. A pilot test system has been developed for the specific detection of up to 10 ng of DNA in blood samples by visual discrimination of the color of the reaction mixture, within analysis duration about 30 min. The size effect of nanoparticles in the range from 15 to 60 nm on the minimum detection limit of DNA targets has been revealed. Conclusion. This paper presents the results of the development and analytical validation of a pilot version of an express test system for DNA diagnostics based on gold nanoparticle tags and visual color discrimination of the reaction mixture.
