Тест-системы на основе биочипов ознаменовали новый этап в диагностике заболеваний
Биологические микрочипы благодаря широкому перечню выполняемых ими функций ознаменовали собой новый этап в диагностике и лечении широкого круга заболеваний. На сегодняшний день биочипы являются основным механизмом в решении ряда задач современной персонифицированной медицины. Одной из таких задач считается выявление рисков, связанных с возникновением заболеваний у каждого человека с его индивидуальным иммунитетом. Таким образом, имея в руках мощное оружие против «неизвестности», учёные смогли распознавать болезни заранее и, таким образом, предупреждать их развитие, назначать актуальное и адекватное лечение.
Чтобы выявить заболевание на самой ранней стадии, требуется довольно длительное время и тщательные исследования — необходимо понять, в какой области тела наблюдаются небольшие отклонения. Именно благодаря биочипам, которые были разработаны особым образом и протестированы с помощью измерительного и аналитического оборудования, помогают распознавать сотни тысяч биомаркеров, свидетельствующих о присутствии в организме расстройства или заболевания в самом его зародыше.
Биологический микрочип — это организованная матрица ячеек, содержащих особые зонды. Последние представляют собой объекты, реагирующие на ту или иную мишень. Биочипы обычно изготавливаются из специального гидрогеля объемом 0,1 нанолитра и сопутствующими компонентами-зондами. Зондами могут быть белки, гликаны, молекулы ДНК, низкомолекулярные лиганды и другое. Биочип, анализирующий образец крови, подвергается облучению светом, в результате чего взаимодействующие с мишенями ячейки флуоресцируют. Интенсивность сигналов свидетельствует о присутствии в образце какого-либо микроорганизма, мутации, аллергена или вируса. Таким образом, выявляется наличие патогена в человеческом организме, и, соответственно, подбирается индивидуальная стратегия лечения.
Тест-системы на основе биочипов являются диагностическими и имеют широкий спектр направлений от обнаружения патогенов в геноме до иммуноанализа сыворотки крови. Первым биочипом, примененным в практической медицине стал «ТБ-биочип-1», созданный для обнаружения и идентификации генетических маркеров микробактерий, виновных в заболевании туберкулезом. Он имел дополнительную задачу проверять устойчивость патогена к препаратам, с помощью которых осуществляется медикаментозное лечение. Таким образом, уже с 2005 года ведущие лаборатории используют эти биочипы с целью выявления возбудителя туберкулеза. Последнее поколение биологических чипов гораздо более универсальное, поскольку способно выявлять одновременно свыше сотни маркеров устойчивости возбудителя туберкулеза. Сюда же можно отнести биочипы для выявления разновидности вируса гепатита С и его антибиотикорезистентности. С 2016 года учёные применяют биочипы для идентификации возбудителей инфекций половых органов человека, среди которых и анализ на гонококковую инфекцию. Биочипы с успехом применяют для анализа ДНК-мутаций и их полиморфизмов, а также для идентификации генетических аномалий, хромосомных перестроек и разных ДНК-маркеров.
