Санкт-петербургские учёные разработали метод диагностики болезней, вызванных опасными инфекциями, использующий сверхкрошечные алмазы.

Ультрадисперсные алмазы (УДА), полученные методом взрыва (детонации) в специальных смесях взрывчатых веществ, имеют размер 1-120 нм (средний размер 4-6 нм). Такие нанокристаллы алмаза, сформированные за очень короткое время (менее 10^{– 6} с), обладают высокой реакционной активностью и аномальной способностью к адсорбции при весьма развитой поверхности. Кроме того, исследования показали, что УДА нетоксичны, что делает их пригодными для использования в медицине в качестве биологически активного вещества, что и не замедлили сделать учёные Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). Они предложили использовать наноалмазы при разработке медицинского диагностикума для выявления различных инфекционных болезней. Диагностикумы, используемые при массовых обследованиях должны быть дешевы, экспрессны и узко специфичны, т.е. «реагировать» только на искомый возбудитель болезни.

Наука и жизнь // Иллюстрации

В основе разработанного диагностикума лежит метод, использующий агглютинацию частиц – склеивание в комочки и выпадение в осадок из взвеси бактерий (или их антигенов) под воздействием особых веществ антител. Частицы предварительно закрепляются на наноразмерных материалах – носителях. Подбор носителя – ключевая задача при конструировании диагностикума. УДА были выбраны в качестве такого носителя, поскольку могут обеспечить прочную сорбцию частиц – специфических маркеров-антигенов на своей поверхности.

Одной из первых сконструированных тест-систем с использованием наноалмазных суспензий стал диагностикум для выявления сифилиса, основой которого служит комплекс «УДА–антиген возбудителя сифилиса». При смешении на стекле микроколичеств комплекса с сывороткой крови больного происходит хорошо видимая глазом реакция агглютинации, которая длится в течение 15 минут.

Исследователи отмечают, что разработанный диагностикум обладает 95%-ной чувствительностью, абсолютной (100%) специфичностью и высокой стабильностью (до 30 суток).

В планах учёных С-Петербургского технического университета – использование антиоксидантных свойств УДА для лечения заболеваний, механизм протекания которых включает образование свободных радикалов, таких как сердечно-сосудистые заболевания, рак, болезнь Альцгеймера. Проведенные эксперименты показали, что УДА значительно продлевают жизнь лабораторных животных, зараженных такими злокачественными опухолями, как карцинома и саркома, замедляют рост опухоли. Исследования также обнаружили, что эффективность применения УДА заметно возрастает в случае их использования в комплексе с природными антиоксидантами. Например, эксперименты по применению УДА в смеси с определенным количеством экстракта гриба Cerena unicolor увеличивали продолжительность жизни лабораторных животных, зараженных карциномой, в 2 раза по сравнению с контрольной группой. Исследования продолжаются.