Прилуцький М. П. Розробка біосенсорних платформ та базових алгоритмів аналізу для експресної діагностики раку грудної залози в умовах in vitro

В дисертації описано розробку методики визначення поліамінів в культурі клітин лінії MCF-7 та в сироватці крові хворих на рак грудної залози і вивчення біологічних властивостей поліамінів, як потенційних маркерів раку грудної залози. Окрім того, порівняно декілька типів біосенсорних пристроїв, в яких використаний різний підхід до сенсибілізації чутливої поверхні трансдюсера, а також порівняно декілька типів трансдюсерної поверхні для визначенння найчутливішої біосенсорної платформи. Для створення ефективної біосенсорної платформи було порівняно декілька алгоритмів аналізу з використанням біосенсора, аби визначити найчутливіший та найефективніший. Серед усіх використаних алгоритмів аналізу найвищу ефективність показав прямий алгоритм аналізу, за якого специфічні антитіла та поліаміни були іммобілізовані безпосередньо на поверхні трансдюсера без додаткової модифікації. Наступним етапом стало визначення межей чутливості біосенсора з прямим алгоритмом аналізу. Діапазон чутливості новоствореного біосенсора знаходиться в межах 5-1000 нг/мл. Ефективність аналізу покращилася після модифікації поверхні трансдюсера додатковими речовинами, що дозволило збільшити чутливість поверхні трансдюсера, зорієнтувати антитіла специфічними до поліамінів ділянками та заблокувати неспецифічні місця зв’язування. Надалі було порівняно ефективність новоствореної методики біосенсорного аналізу з біосенсором на основі фотолюмінесценції оксиду цинку. Біосенсор на основі явища поверхневого плазмонного резонансу виявився кращим у індикації поламінів у модельних розчинах та культурі клітин лінії раку грудної залози людини MCF-7 на 14-30% порівняно з біосенсором на основі фотолюмінесценції оксиду цинку. Окрім того, трасдюсер на основі золота здатен у 1,5-2 рази краще визначати поліаміни в культурі клітин і модельних розчинах. На останньому етапі досліджень було встановлено, що зсув резонансного кута в контрольних сироватках крові не перевищував меж у 5 -10 нг/мл, а у зразках крові хворих на рак грудної залози концентраціях поліамінів перебувала в діапазоні від 20 до 100 нг/мл, що перевищує фізіологічні рівні. За отриманими результатами розроблений біосенсорний метод дозволяє виявити як низькі, так і високі концентрації поліамінів. Новостворена біосенсорна платформа може виявляти поліаміни в розчині та в культурі клітин in vitro в наномолярних концентраціях, а також в сироватці крові, що робить її актуальною та перспективною для подальшого вдосконалення і використання.