Wykrywanie najważniejszych białek
Uczestnicy finansowanego przez UE projektu CROSS-SERS (SERS ultrasensitive universal sensing of proteins through cross-reactive sensor arrays) uczynili znaczące postępy w tworzeniu białkowego czujnika bazującego na macierzach czujników reakcji krzyżowych (CRSA) i na wzmocnionej powierzchniowo spektroskopii Ramana (SERS). Na obecnym etapie prac czujnik umożliwia detekcję kationów metali w płynach środowiskowych i biologicznych na ultraczułym poziomie. Czujnik CROSS-SERS jest zbiorem hybrydowych kulek plazmonowych. Każdy z elementów czujnika jest funkcjonalizowany ligandem organicznym skoordynowanym z kationami. Te kompleksy powierzchniowe zaprojektowano do oddziaływania z docelowymi białkami wyzwalającymi reakcje molekularne, które umożliwiają uzyskanie odpowiedniego wzorca. Badacze z projektu wykorzystali 4-merkaptopirydynę jako platformę do różnicowego wykrywania śladowych ilości nieorganicznych jonów rtęci i jonów metylortęciowych w wodzie. Przy użyciu powierzchniowego kompleksu alkoholu 4-metoksybenzylowego oraz jonów Al3+ możliwe było również wykrywanie nieprawidłowo sfałdowanych białek związanych z chorobą Alzheimera i innymi schorzeniami neurodegeneracyjnymi. Naukowcy wykorzystali znaczniki Ramana jako alternatywę do pośredniego wykrywania biomolekuł metodą SERS poprzez organiczne chemoreceptory i monitorowali oddziaływanie z różnymi białkami docelowymi. Wykorzystano C-Fos do wykrywania biologicznie istotnej w nowotworzeniu onkoproteiny c-Jun, której jest partnerem białkowym. Uzyskanie urządzenia CRSA w ostatecznym kształcie wymaga dalszych badań, lecz uczestnicy projektu stworzyli podstawy naukowe w pełni funkcjonalnego czujnika. Indywidualne wykrywanie, obejmujące detekcję jonów metali w wodzie i onkoproteiny c-Jun w skomplikowanych ośrodkach, ma duży oddźwięk w zakresie terapii. W związku z ogólnym stosowaniem w biotechnologii, zgłoszono wniosek patentowy dotyczący analizy DNA, w jego naturalnym stanie, metodą SERS. Wyniki projektu zostały opublikowane w prestiżowych czasopismach naukowych, w tym J. Am. Chem. Soc., J. Phys. Chem. Lett. oraz Journal of Optics.
