Учёные из НИЯУ МИФИ, Сеченовского университета и Реймского университета Шампань — Арденны доказали, что замена традиционных красителей на квантовые точки — светящиеся неорганические нанокристаллы — повышает чувствительность тест-систем для выявления аллергии по образцу крови. Около 20–30% населения Земли страдает от аллергических заболеваний, и их распространённость растёт из-за появления новых аллергенов. Чтобы подобрать эффективное лечение, врачу нужно понять, на какое именно вещество среагировал организм, — для этого сыворотку крови анализируют на наличие специфических антител (иммуноглобулинов Е). Аллергочипы позволяют проверить кровь сразу на десятки аллергенов, но органические флуоресцентные красители, которыми выявляют комплексы, «выгорают» под лазером, и сигнал слабеет прямо во время измерения. Это особенно критично, когда антител в крови мало — например, на ранней стадии реакции. Результаты, поддержанные грантами РНФ, опубликованы в ACS Omega.
Исследователи выбрали квантовые точки, испускающие зелёное свечение, и сравнили их с коммерческим красителем DyLight550, работающим в близком диапазоне спектра. И те, и другие связали с зондами, способными распознавать комплексы IgE с аллергенами, нанесли на чипы и сравнили интенсивность свечения и фотостабильность при разных условиях лазерного возбуждения. Эксперимент показал, что квантовые точки светятся в два раза ярче стандартного красителя и сохраняют стабильный сигнал даже спустя 30 минут облучения, когда краситель уже «выгорает».
Это свойство открывает возможность применять с квантовыми точками метод накопления сигнала: свечение нанокристаллов записывают в течение длительного времени и суммируют данные, чтобы выявить минимальные количества антител. С обычными красителями такой подход был невозможен — время записи оказывалось слишком коротким из-за ослабевания свечения. В проведённых экспериментах накопленный сигнал квантовых точек оказался более чем в 10 раз выше, чем у коммерческого органического красителя. Благодаря этому врачи смогут раньше выявлять причины аллергий и предотвращать тяжёлые приступы.
Фото: Евгения Герасимович наносит образец на аллерго-микрочип с квантовыми точками. Источник: Евгения Герасимович / из личного архива.
