BioScience Blog – Научный Биологический блог

Шебанова А.С., СавватеевМ.Н., Агапов И.И.

Несмотря на огромное количество существующих в настоящее время диагностических методов, проблема создания новых, быстрых и чувствительных, тест-систем для диагностики вирусных инфекций остаётся актуальной. Применение метода атомно-силовой микроскопии (АСМ) в данной области является перспективным, поскольку позволяет за относительно короткие промежутки времени детектировать, визуализировать и количественно учитывать вирусные частицы без необходимости физико-химических воздействий на исследуемый материал.

В настоящей работе было проведено АСМ-исследование вирусной вакцины против паротита и разработаны методики сорбции вирусных частиц на подложки для АСМ. Были протестированы различные сорбенты: слюда, слюда, модифицированная APTES, полилизином и фетуином, кремний, графит, пластик; применялся метод ковалентной пришивки к слюде. Следующим этапом была разработка метода сорбции вирусных частиц на АСМ-подложку, модифицированную специфичными антителами. На свежесколотой слюде формировали слой антител, обладающих антивидовой специфичностью к иммуноглобулинам антипаротитной сыворотки. После проведения процедур отмывки и сушки на образце формировали второй, специфичный, слой иммуноглобулинов антипаротитной сыворотки. Далее на модифицированную таким образом подложку наносили вирусную вакцину и проводили АСМ-исследование. На сканах наблюдались частицы округлой формы диаметром 150-200 нм, отсутствующие на контрольных образцах, вместо вакцины на которые была нанесена среда инкубации вирусов. В процессе работы изучали морфологию частиц и производили их количественный подсчёт по специально разработанному алгоритму. Количество вирусных частиц в вакцине, оцененное с помощью метода АСМ, составило 2,8*107частиц/мл вакцины, что хорошо согласуется с данными, полученными в исследовании вакцины методом real-time PCR, проводимом параллельно с АСМ-экспериментами – 2,34*107 копий вирусной РНК/мл вакцины.

А                                                                            Б

Рис.1.  Частица паротитной вакцины     на подложке из слюды,  модифицированной специфичными антителами. А. 20-изображение. Б.ЗО-изображение.

Проведённое   исследование   в   целом   продемонстрировало   весьма   успешное применение метода АСМ для изучения вирусных частиц и их количественного учёта и является начальным этапом разработки метода АСМ-диагностики вирусных инфекций. S.R.Nettikadan,J.CJonson,C.Mosher,E.Henderson.Virus particle detection by solid phase immunocapture  and  atomic  force  microscopy.// Bioch.   and Biophys.Res.Comm.2003. V.311.P.540-545.