ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ НАНОКРИСТАЛЛЫ (КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ) В БЕЛКОВЫХ БИОЧИПАХ

摘要

Понимание биологических процессов в клетках, тканях и организмах требует идентификации и анализа множества биологических объектов, механизмов их действия и регуляции. Технология биологических чипов (биочипов) является одним из наиболее эффективных инструментов, способных решить эту проблему. Биочипы обладают высокой производительностью и способны одновременно количественно регистрировать в мультиплексных тестах присутствие сразу многих молекул, содержащихся в микрообъемах. Биочипы позволяют проводить параллельный геномный или протеомный анализ здоровых или измененных болезнью тканей и клеток, выполнять сравнительный анализ, выявляя изменения, связанные с заболеванием. Для считывания сигнала с биочипов обычно используют органические красители, недостатком которых являются низкие фотостабильность и яркость и, кроме того, наличие флуоресцентного фона. Недавно показано, что использование полупроводниковых флуоресцентных нанокристаллов (квантовых точек) позволяет снять эти ограничения. Благодаря высокой яркости квантовые точки в форме коллоидных нанокристаллов (КТ) легко регистрируются как индивидуальные объекты с помощью обычного микроскопического оборудования; они чрезвычайно устойчивы к фототушению; обладают уникальными возможностями для мультиплексирования. КТ — идеальные флуорофоры для создания систем считывания информации с биочипов, позволяющие достичь чувствительности обнаружения на уровне единичных молекул. Настоящая работа направлена на развитие подходов к применению КТ в детектирующих системах на основе биочипов. Продемонстрированы возможности применения КТ как в планарных (плоских или матричных) биочипах, так и в интенсивно развивающейся технике суспензионных (или жидких) биочипов. Последние получают все большее применение в аналитических системах для одновременной идентификации множества объектов протеомики, геномики, в оценке возможностей лекарственных соединений и в клинической диагностике. Основой этих систем являются спектрально кодированные элементы (обычно полимерные микросферы).