Постдок Аруп Ратан Мандал (университет Вишва-Бхарати, Индия), проходящий научную практику в НИТУ «МИСиС», создает общедоступные высокоточные биологические молекулярные тесты, которые позволят быстро и без посещения больницы распознавать «социально значимые» заболевания с помощью явления квантовых точек.

Квантовые точки в растворе
Квантовые точки в растворе
Раковые клетки, выделенные с помощью биологического молекулярного теста

«В человеке почти всегда есть те или иные белки, определенная концентрация которых характерна для некоторых видов болезней либо, например, показывающая, ждет ли женщина ребенка. Сегодня большинство быстрых тестов могут только ответить на вопрос, есть специфический белок или его нет. Как, например, с беременностью — или да, или нет. То есть современные тесты не могут дать ясность о наличии или отсутствии болезни (в том числе рака, простатита)», — объясняет Аруп Мандал.


«Мы стремимся создать решение на основе явления квантовых точек, которое позволило бы проводить экспресс-диагностику на более глубоком, качественном уровне, дающем ответы на такие вопросы. Квантовые точки это своего рода маркеры, которые «выделяют» концентрации искомых белков и измеряют их», — добавляет он.


На данный момент молодой ученый работает над новыми методами синтеза и исследует структурные и оптические свойства наночастиц биологического назначения. Частицы металлов и полупроводников в наноразмерном состоянии (менее 10 нм, квантовые точки) благодаря так называемому эффекту поверхностного плазмонного резонанса обладают рядом уникальных оптических и электрических свойств (электро- и фотолюминесценция, аномальное поглощение в узких диапазонах волн и т. п.).


Квантовые точки позволяют визуализировать процессы, происходящие на молекулярном уровне, что делает их незаменимыми для использования в биологии, экологии, медицине для исследования различных процессов в живых системах или их анализа на заданные вещества.


На основе разрабатываемых материалов будут созданы быстрые биологические тесты для внеамбулаторного анализа, которые позволят диагностировать опасные «социально значимые» заболевания (онкологические, иммунные) на ранних стадиях, без посещения больницы.


По словам Арупа Мандала, для проведения такого экспресс-теста подходит практически любая субстанция, в том числе слюна, кровь, молоко. Также стоит задача создать тесты, превосходящие аналоги не только по качеству, но и конкурирующие с ними по цене: в среднем их стоимость должна быть ниже на 20−30%.


На работу уже обратила внимание транснациональная фармацевтическая компания Pfizer, с которой обсуждаются перспективы сотрудничества.