- Код статьи
- 10.31857/S2686740023040107-1
- DOI
- 10.31857/S2686740023040107
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 511 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 22-28
- Аннотация
- Магнитные частицы на основе суперпарамагнитных нанокристаллов оксидов железа все более широко используются в современных исследованиях по разработке экспрессных технологий высокоточного определения концентрации биомолекул. В настоящей работе на основе оригинальной технологии сверхчувствительной детекции нелинейных магнитных наноматериалов развит универсальный метод применения магнитных частиц в качестве полифункциональных агентов, выполняющих в одном анализе сразу несколько различных функций, для актуальных задач биохимической и медицинской диагностики. Метод был протестирован для реализации экспрессной количественной регистрации кардиомаркеров и SARS-CoV-2-ассоциированных молекулярных маркеров в сложных матриксах. Предложенный метод перспективен для создания тест-систем догоспитального мониторинга, в частности, для экстренной молекулярной диагностики у пациентов с подозрением на острый инфаркт миокарда, а также для быстрого обнаружения короновирусной инфекции.
- Ключевые слова
- суперпарамагнитные нанокристаллы нелинейное перемагничивание комбинаторные частоты магнитные сенсоры спектрально-корреляционная интерферометрия гигантское магнитное сопротивление физические методы регистрации молекулярных маркеров заболеваний маркеры острого инфаркта миокарда быстрая диагностика коронавирусная инфекция
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 12
Библиография
- 1. Nikitin P.I., Vetoshko P.M., Ksenevich T.I. Magnetic Immunoassays // Sensor Letters. 2007. V. 5. № 1. P. 296–299. https://doi.org/10.1166/sl.2007.007
- 2. Welch E.C. et al. Advances in Biosensors and Diagnostic Technologies Using Nanostructures and Nanomaterials // Advanced Functional Materials. 2021. V. 31. № 44. P. 2104126. https://doi.org/10.1002/adfm.202104126
- 3. Drozdov A.S. et al. Fluorescent Magnetic Nanoparticles for Bioimaging through Biomimetic Surface Modification // International Journal of Molecular Sciences. 2023. V. 24. № 1. P. 134. https://doi.org/10.3390/ijms24010134
- 4. Yoon J. et al. Highly Sensitive Biosensors Based on Biomolecules and Functional Nanomaterials Depending on the Types of Nanomaterials: A Perspective Review // Materials. 2020. V. 13. № 2. P. 299. https://doi.org/10.3390/ma13020299
- 5. Bragina V.A. et al. Analytical platform with selectable assay parameters based on three functions of magnetic nanoparticles: demonstration of highly sensitive rapid quantitation of staphylococcal enterotoxin B in Food // Analytical Chemistry. 2019. V. 91. № 15. P. 9852–9857. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.9b01519
- 6. Ling W. et al. Synthesis, surface modification, and applications of magnetic iron oxide nanoparticles // Journal of Materials Research. 2019. V. 34. № 11. P. 1828–1844. https://doi.org/10.1557/jmr.2019.129
- 7. Gambhir R.P., Rohiwal S.S., Tiwari A.P. Multifunctional surface functionalized magnetic iron oxide nanoparticles for biomedical applications: A review // Applied Surface Science Advances. 2022. V. 11. P. 100303. https://doi.org/10.1016/j.apsadv.2022.100303
- 8. Chandrasekharan P. et al. Using magnetic particle imaging systems to localize and guide magnetic hyperthermia treatment: tracers, hardware, and future medical applications // Theranostics. 2020. V. 10. № 7. P. 2965–2981. https://doi.org/10.7150/thno.40858
- 9. Wu K. et al. One-Step, Wash-free, Nanoparticle Clustering-Based Magnetic Particle Spectroscopy Bioassay Method for Detection of SARS-CoV-2 Spike and Nucleocapsid Proteins in the Liquid Phase // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. № 37. P. 44136–44146. https://doi.org/10.1021/acsami.1c14657
- 10. Znoyko S.L. et al. Nanomagnetic lateral flow assay for high-precision quantification of diagnostically relevant concentrations of serum TSH // Talanta. 2020. V. 216. P. 120961. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.120961
- 11. Rosenblum D. et al. Progress and challenges towards targeted delivery of cancer therapeutics // Nat Commun. 2018. V. 9. № 1. P. 1410. https://doi.org/10.1038/s41467-018-03705-y
- 12. Alves M.N. et al. Trends in analytical separations of magnetic (nano)particles // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2019. V. 114. P. 89–97. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.02.026
- 13. Wu K. et al. Giant Magnetoresistance Biosensors in Biomedical Applications // ACS Applied Materials & Interfaces. 2022. V. 14. № 8. P. 9945–9969. https://doi.org/10.1021/acsami.1c20141
- 14. Choi J. et al. Portable, one-step, and rapid GMR biosensor platform with smartphone interface // Biosensors and Bioelectronics. 2016. V. 85. P. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.04.046
- 15. Ennen I. et al. Giant Magnetoresistance: Basic Concepts, Microstructure, Magnetic Interactions and Applications // Sensors. 2016. V. 16. № 6. P. 904. https://doi.org/10.3390/s16060904
- 16. Enpuku K. et al. Biosensing utilizing magnetic markers and superconducting quantum interference devices // Supercond. Sci. Technol. 2017. V. 30. № 5. P. 053002. https://doi.org/10.1088/1361-6668/aa5fce
- 17. Vettoliere A., Silvestrini P., Granata C. 3 – Superconducting quantum magnetic sensing // Quantum Materials, Devices, and Applications / Ed. M. Henini, M.O. Rodrigues Elsevier, 2023. P. 43–85. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820566-2.00001-6
- 18. Storm J.-H. et al. An ultra-sensitive and wideband magnetometer based on a superconducting quantum interference device // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 110. № 7. P. 072603. https://doi.org/10.1063/1.4976823
- 19. Yang S.-Y. et al. Development of an ultra-high sensitive immunoassay with plasma biomarker for differentiating Parkinson disease dementia from Parkinson disease using antibody functionalized magnetic nanoparticles // J. Nanobiotechnol. 2016. V. 14. № 1. P. 41. https://doi.org/10.1186/s12951-016-0198-5
- 20. Uchida S. et al. Highly Sensitive Liquid-Phase Detection of Biological Targets With Magnetic Markers and High Tc SQUID // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2014. V. 24. № 4. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/TASC.2014.2311449
- 21. Wissberg S. et al. Sensitive Readout for Microfluidic High-Throughput Applications using Scanning SQUID Microscopy // Sci Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 1573. https://doi.org/10.1038/s41598-020-58307-w
- 22. Орлов А.В., Новичихин Д.О., Пушкарёв А.В., Малкеров Ю.А., Знойко С.Л., Гутенева Н.В., Орлова Н.Н., Горшков Б.Г., Никитин П.И. Регистрация кинетики взаимодействий молекул на основе низкокогерентной интерферометрии для разработки иммуноанализов биомаркеров сердечно-сосудистых заболеваний // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2022. Т. 505. № 1. С. 39–44. https://doi.org/https://doi.org/10.1134/S1028335822070035
- 23. Красникова Т.Л., Никитин П.И., Ксеневич Т.И., Го-ршков Б.Г., Орлов А.В., Сидорова М.В., Азьмуко А.А., Арефьева Т.И., Мамочкина Е.Н., Ефремов Е.Е., Беспалова Ж.Д. Влияние пептидного фрагмента (65–76) C-концевого домена моноцитарного хемотаксического белка-1 (MCP-1) на взаимодействие MCP-1 с гепарином // ДАН. 2010. Т. 433. № 4. С. 559–562. https://doi.org/10.1134/S0012496610040150
- 24. Orlov A.V. et al. Kinetic Analysis of Prostate-Specific Antigen Interaction with Monoclonal Antibodies for Development of a Magnetic Immunoassay Based on Nontransparent Fiber Structures // Molecules. 2022. V. 27. № 22. P. 8077. https://doi.org/10.3390/molecules27228077
- 25. Orlov A.V. et al. Multiplex Label-Free Kinetic Characterization of Antibodies for Rapid Sensitive Cardiac Troponin I Detection Based on Functionalized Magnetic Nanotags // Intern. J. of Molecular Sciences. 2022. V. 23. № 9. P. 4474. https://doi.org/10.3390/ijms23094474
