Графеновый безмаркерный биосенсор базируется на применении поверхностных плазмонов и может обнаружить присутствие триллионных долей грамма детектируемого вещества. Особенность детекторов, разработанных российскими физиками, состоит в том, что они позволяют в режиме реального времени наблюдать за взаимодействием молекул.
Юрий Стебунов, один из авторов исследования, отмечает:
С их помощью мы можем проследить, как идет та или иная химическая реакция, можем оценить ее скорость, а значит, можем точно определить, как действует то или иное вещество на клетку, на болезнетворную бактерию. Это значит, что в недалеком будущем предклинические испытания лекарств могут проводиться принципиально новым способом — чтобы точно предсказать действие препарата, достаточно будет проследить взаимодействие лекарственных препаратов с живой тканью прямо на биосенсоре. Это революция в создании новых лекарств: биосенсоры значительно повысят эффективность предклинических исследований и, возможно, в ближайшем будущем помогут победить пока еще неизлечимые заболевания.
В настоящее время сенсорные чипы изготавливаются из стекла, которое покрывается тонким слоем золота. Пластинки размером около 1х1 см служат для осаждения исследуемых образцов. У графенового биосенсора чувствительность значительно выше, к тому же он обладает большей площадью поверхности, может взаимодействовать с большим количеством биологических молекул. Отдельно отмечается, что изготовление сенсоров из графена будет обходиться сравнительно недорого.
Оксид графена в сравнении с чистым веществом еще перспективнее для создания биочипов. Чип на основе оксида графена в 3,7 раза чувствительнее графенового и в 3,7 раза — чипа на базе декстрана. Таким образом, инновационному чипу требуется значительно меньше молекул определенного вещества для его обнаружения. Регенерация чипов на основе оксида графена также проста, поэтому чип можно использовать несколько раз.
Стебунов подчеркивает:
Наш чип можно использовать в разработке лекарств от инфекционных, онкологических и других типов заболеваний. Поэтому мы рассчитываем на серьезный интерес со стороны фармацевтических компаний к нашей разработке. Этот сенсор можно использовать и для контроля качества продуктов, в поиске токсинов и аллергенов, в медицинской диагностике, что поможет уменьшить время на выполнение анализов с суток до минут.
До того как чипы на основе оксида графена внедрят в клиническую практику, пройдет не один месяц. Дело в том, что детекторы требуется упростить, а также провести полноценные испытания. В результате можно получить биочип, себестоимость которого составит менее 10 долларов; для сравнения: детекторы, которые сегодня есть на рынке, обходятся в 80-200 долларов.
