№8 Применение ксеноновых биосенсоров (PTB - National Metrology Institute) скачать
Предложите новые применения технологии измерения абсолютных концентрации молекул-клетки методом ЯМР с помощью гиперполяризованного Xe-129. Какие белки, и метаболиты в целом, особенно интересны для изучения с точки зрения локализации in vivo и точной концентрации, и не доступны другими методами? *Для углубленного понимания сути задачи, смотрите дополнения от автора.
*Одним недостатком ЯМР спектроскопии, а соответственно и магнитной томографии, является низкая чувствительность. В последние годы многие ученые разрабатываю различные методы гиперполяризации для увеличения чувствительности ЯМР. Эти методы сложны и их применение оправданно в случаях, когда более простые методы не дают ясных ответов на поставленные вопросы.
В Берлинском институте метрологии был разработан метод измерения концентрации с использование гиперполяризованного Xe-129. [Korchak S.; Kilian W.; Schröder L.; Mitschang L. Design and Comparison of Exchange Spectroscopy Approaches to Cryptophane-Xenon Host-Guest Kinetics. Journal of Magnetic Resonance 2016, 265, 139]
Указанный метод позволяет быстро (в течение часа) измерять абсолютную концентрацию специальных молекул-клетки, в растворе, причем, как in vivo, так и in vitro, в плоть до концентраций 0.1 нМ. В комбинации с магнитной томографией возможна локализация этих молекул с точностью до миллиметров. В свою очередь молекулы-клетки могут быть ковалетно связаны с различными молекулами, например белка, что позволит в свою очередь локализовать и измерить концентрацию меченого белка. [Spence, M. M.; Rubin, S. M.; Dimitrov, I. E.; Ruiz, E. J.; E., W. D.; Pines A. Yao, S. Q.; Tian, F. & Schultz, P. G. Functionalized xenon as a biosensor PNAS, 2001, 98, 10654-10657] В качестве молекул-клеток используются молекулы криптофан и кукурбитурил. Возможен синтез их производных с широким варьированием их свойств и биосовместимостью.
