Метод получения наночастиц оксида железа, покрытых крахмалом, для быстрой и простой очистки белков, применяемых в качестве биомаркеров различных болезней, разработали ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета (СФУ), 18 июля сообщает пресс-служба Красноярского научного центра.

Разработанный красноярскими учеными метод синтеза многоразовых частиц прост, быстр и экономичен. Это позволяет легко реализовать его в ограниченных ресурсами лабораториях и установках, сообщают авторы.

Результаты исследования ученые представили в статье «Покрытые крахмалом магнитные наночастицы оксида железа для аффинной очистки рекомбинантных белков», опубликованной в журнале Molecular science.

В биомедицине для разделения клеток, адресной доставки лекарств, в магнитно-резонансной томографии, малоинвазивной хирургии и гипертермии, молекулярной диагностике in vitro широко применяются наночастицы, обладающие магнитными свойствами.

Кроме того, такие частицы нашли применение как сорбенты при очистке белковых молекул в различных смесях. Требуемые для этих целей хорошие магнитные свойства выделяют в качестве перспективных наночастицы оксида железа. Однако они легко окисляются и склонны к слипанию между собой, что снижает их сорбционные свойства.

Метод, который предложили красноярские ученые, решает эту проблему. Он заключается в покрытии наночастиц магнитного оксида железа крахмалом. Синтез выполняется простым, быстрым и экономичным методом соосаждения с кукурузным крахмалом в качестве стабилизирующего агента.

Структурные и магнитные характеристики синтезированного материала были изучены методами просвечивающей электронной микроскопии, мессбауэровской спектроскопии и магнитометрии вибрационных образцов. Природа связей между наночастицами ферригидрита и крахмальной оболочкой исследована методом инфракрасной спектроскопии.

Магнитные наночастицы, покрытые крахмалом, исследованные в качестве сорбента показали свои высокие свойства при очистке нескольких рекомбинантных белков, перспективных для медицинской диагностики.

В их числе сердечный тропонин I, являющийся высокоспецифичным ранним биомаркером острого инфаркта миокарда; ингибирующий меланому белок и белок сурвивин, перспективный для диагностики злокачественных новообразований.

Одна из авторов исследования, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биофизики КНЦ СО РАН Василиса Красицкая рассказала:

«Синтез новых наночастиц магнитного оксида железа, покрытых крахмалом, очень прост, быстр и экономичен. Они показали превосходную эффективность очистки белков, высокую связывающую способность, стабильность, а также возможность повторного использования без потери связывающей способности и чистоты белка».

Она отметила, что дешевизна синтезированных частиц позволяет использовать его как одноразовый. Эти наночастицы обеспечивают быструю, удобную, специфичную и экономичную одноэтапную очистку рекомбинантных белков. Они также имеют хорошие перспективы как основа для создания специфических биосенсоров.