Наносенсорика и молекулярная диагностика

Современная медицина, экологический мониторинг и контроль качества пищевой продукции нуждаются в быстрых и доступных методах выявления маркерных биологических молекул, включая нуклеиновые кислоты, белки и другие клинически значимые соединения. Это необходимо для диагностики инфекций, оценки состояния пациента и контроля безопасности продукции.

Деятельность лаборатории объединяет молекулярное распознавание с использованием ДНК-конструкций, наноматериалы, оптические методы регистрации, микрофлюидные технологии и цифровую обработку данных методами компьютерного зрения. Исследования развиваются по двум основным направлениям.
Первое направление связано с созданием компактных систем формата point-of-care для экспресс-диагностики с применением наноматериалов. В его рамках разрабатываются оптические и колориметрические сенсоры на основе оптически резонансных наночастиц, применимые, в частности, для раннего выявления маркеров сепсиса.

Второе направление посвящено разработке ДНК-конструкций для обнаружения нуклеиновых кислот, применимых в различных областях молекулярной диагностики. Одной из задач является создание систем для экспресс-выявления возбудителей инфекций, в том числе при контроле качества пищевой продукции.
Другой задачей данного направления является разработка методов, расширяющих возможности классических подходов. В частности, ПЦР обладает высокой чувствительностью, однако имеет ряд ограничений при детекции однонуклеотидных замен. Сенсорные ДНК-структуры способны преодолевать эти ограничения за счёт генерации оптического сигнала при высокоспецифическом взаимодействии с целевой последовательностью. Такой подход перспективен для выявления генетических вариантов патогенов и мутаций, связанных с антибиотикорезистентностью.

Таким образом, деятельность лаборатории направлена на создание биосенсорных и диагностических платформ для выявления клинически значимых биомаркеров, патогенов и генетических вариантов.