Лабораториям медицинской диагностики часто приходится тестировать один образец на предмет содержания нескольких белков, являющихся биомаркерами заболеваний. К сожалению, с помощью существующих методов единовременно удается определить лишь ограниченное число белков в одном образце.

Исследователи из Массачусетского технологического университета создали крошечные простые в изготовлении желеобразные частицы, которые могут применяться для одновременного определения нескольких белков. Использование комбинаций таких частиц позволит докторам эффективно определять практически бесконечное количество белков, диагностируя то или иное заболевание.

Медикам требуется измерение содержания различных белков в организме, поскольку сложные заболевания, как, например, множественный склероз или рак, вызываются более, чем одним типом белка. В лабораториях образец может подвергаться скринингу на содержание не более, чем сотни различных белков – это делается с помощью цветных бусин, покрытых антителом, распознающим определенный белок. Другие методы позволяют определять большее количество белков. Существуют методы, позволяющие увеличить число одновременно определяемых белков, но с их помощью сложно обнаружить белки, концентрация которых невелика.

Исследователи из группы Патрика Дойла (Patrick Doyle) разработали лучший способ для одновременного определения большого количества белков, предложив использовать для решения этой задачи гелевые частицы, которые ранее были спроектированы для определения нитей РНК.

Каждая из частиц была получена в микрокапиллярном канале, диаметр которого в три раза меньше толщины человеческого волоса. В канал по нескольким подводящим линиям подавали раствор полиэтиленгликоля, причем подача организовывалась так, чтобы эти потоки не смешивались между собой, а образовывали частицы, состоящие из двух частей. Одна половина такой частицы содержит три канала с уникальными антителами, а другая – флуоресцентный краситель. Получение единой частицы осуществлялось с помощью инициированной ультрафиолетом полимеризации. Блокирование света с помощью шаблонов определенной формы позволяло добиваться определенного расположения флуоресцентного красителя, который в таком случае получал возможность выступать в роли штрих-кода для другой половины частицы геля.

С помощью новых частиц в тестовых экспериментах исследователи смогли обнаружить три цитокина, белка, являющегося маркером отклика иммунной системы организма; нижняя концентрация обнаружения составляла от 1 до 8 пкг/мл, что сравнимо с существующими в настоящее время стандартами для поэтапного определения отдельных белков.