Биосенсорные татуировки – современные инструменты выявления заболеваний

Характеристики
Категория:
Биотехнологии
Вид исследования:
Обзор новых разработок
Описание проекта
В последние годы в области лабораторных исследований появляются требования в разработке новых методов мониторинга организма в режиме реального времени. В частности, одним из возможных решений является применение биомаркеров.

Клинические анализы, основанные на радиоиммуноанализе, иммуноферментном твердофазном анализе (ELISA) или анализе изменения однородности, непосредственно измеряют биомаркеры и демонстрируют высокую точность в таких способах лечения, как иммунотерапия, но получение результатов анализа занимает достаточно много времени. К тому же такие анализы часто основаны на использовании антител для идентификации других антител и еще более усложняются, когда антитела извлекаются из активного агента, что приводит к неэффективности лекарственного средства и не позволяет измерить изменения биоактивности целевого цитокина активного агента.

Таким образом, существует необходимость в разработке бюджетных упрощенных систем мониторинга организма, позволяющих в короткие сроки выявлять и контролировать такие заболевания, как диабет, ожирение, аутоимунные заболевания, болезни легких и сердца, инфекционные заболевания, различные аллергии, а также способствовать разработке лекарств, расчете дозы препарата, выявлении эффектов взаимодействия лекарств.

В патенте на изобретение US20180119077 Университета Карнеги - Меллона предлагается применение биосенсорных татуировок, основанных на пространственно-управляемой внутрикожной доставке репортерных генов и наносимых на кожу в виде массива для мониторинга одного или нескольких цитокинов.

Суть изобретения
Способ контроля аналита у пациента включает инъекцию, по меньшей мере, первой нуклеиновой кислоты на участке кожи пациента с предварительно нанесенной матрицей микроигл для получения биосенсорной татуировки; и детектирование экспрессии, по меньшей мере, первого гена путем обнаружения изменения интенсивности цвета на одном или нескольких участках биосенсорной татуировки из-за экспрессии колориметрического белка, по меньшей мере, первого гена. При этом матрица микроигл включает подложку и множество микроигл, прикрепленных к подложке и содержащих первую нуклеиновую кислоту, включающую первый ген, кодирующий колориметрический белок под транскрипционным контролем элемента, реагирующего на фактор транскрипции, так что при трансфекции в клетку, ген выражается по-разному в присутствии и отсутствии фактора транскрипции, что позволяет обнаружить различие в экспрессии гена.

Получаемый результат
Подложка массива выполняется на основе карбоксиметилцеллюлозы (CMC), которая может быть высушена или отверждена для получения полезных микроигл. Преимуществами использования CMC является то, что они могут растворяться в течение нескольких секунд или минут. Массив на основе CMC может изготавливаться литьем при комнатной температуре, что позволяет использовать их для внесения чувствительных биологических препаратов, пептидов, белков, нуклеиновых кислот, при этом сохраняя функциональную стабильность широкого диапазона биоактивных компонентов. Повторное применение форм для литья для большого количества циклов изготовления значительно уменьшает затраты на изготовление. Полученные массивы стабильны при комнатной температуре и сохраняют активность встроенных биологических веществ, что облегчает их хранение. Установка датчиков на основе AAV-вируса на микроиглы обеспечивает точную, эффективную и экономичную доставку лекарств. Кроме того биосенсоры сохраняют свою активность в течение недель, а ежемесячная передислокация биосенсора может обеспечить хронический мониторинг организма от нескольких месяцев до нескольких лет.

pdf.png Полный текст патента можно скачать здесь

Хотите знать больше? Закажите бесплатный тестовый патентный поиск по интересующей вас теме.

В ответ на запрос вы получите:
  • Количество патентов в мире за 10 лет
  • Динамика патентования по годам и странам
  • Перечень технических задач, решаемых в патентах
  • Примеры компании и их новейших разработок
Скачать пример отчета вы можете здесь
Заказать патентные исследования можно здесь
Получить патент на свое изобретение здесь