Кручинина Маргарита Витальевна - доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины».
630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1.
Kruchinina Margarita V., Professor, Leading Researcher, Institution of Internal and Preventive Medicine.
175/1, B. Bogatkogo Str., 630089-Novosibirsk, Russia.
Прудникова Яна Игоревна - аспирант, ФГБУН «Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины».
630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1.
Prudnikova Yana I., Post Graduate, Institution of Internal and Preventive Medicine.
175/1, B. Bogatkogo Str., 630089-Novosibirsk, Russia.
Курилович Светлана Арсентьевна - доктор медицинских наук, заведующая лабораторией, ФГБУН «Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины».
630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1.
Kurilovich Svetlana A., Professor, Head of Laboratory, Institution of Internal and Preventive Medicine.
175/1, B. Bogatkogo Str., 630089-Novosibirsk, Russia.
Громов Андрей Александрович - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией, ФГБНУ «Научно-исследовательскийинститут терапии и профилактической медицины».
Gromov AndreyA., PhD, Head of Laboratory, Institution of Internal and Preventive Medicine.
175/1, B. Bogatkogo Str., 630089-Novosibirsk, Russia.
Кручинин Владимир Николаевич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН «Институт физики полупроводников» СО РАН.
630090, г. Новосибирск, пp. Академика Лавpентьева, 13.
Kruchinin Vladimir N., PhD, Senior Scientist, Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, SB RAS.
Атучин Виктор Валерьевич - кандидат физико-математических наук, заведующий лабараторией, ФГБУН «Институт физики полупроводников» СО РАН.
Atuchin Viktor V., PhD, Head of Laboratory, Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, SB RAS.
2, Pirogova Str., 630090-Novosibirsk, Russia.
Наумова Ольга Викторовна - доктор физико-математических наук, заведущая лабораторией, ФГБУН «Институт физики полупроводников» СО РАН.
630090, г. Новосибирск, пp. Академика Лавpентьева, 13.
Naumova Olga V., Professor, Head of Laboratory, Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, SB RAS.
13, Academician Lavrentiev Prospect, 630090-Novosibirsk, Russia.
Спесивцев Евгений Васильевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН «Институт физики полупроводников» СО РАН.
630090, г. Новосибирск, пp. Академика Лавpентьева, 13.
Spesivtsev Evgeny V., PhD, Senior Scientist, Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, SB RAS.
13, Academician Lavrentiev Prospect, 630090-Novosibirsk, Russia.
Володин Владимир Алексеевич - доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН «Институт физики полупроводников» СО РАН.
630090, г. Новосибирск, пp. Академика Лавpентьева, 13.
Volodin Vladimir A., Professor, Leading Researcher, Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, SB RAS.
13, Academician Lavrentiev Prospect, 630090-Novosibirsk, Russia.
Пельтек Сергей Евгеньевич - кандидат биологических наук, заведующий лабораторией, Институт цитологии и генетики СО РАН.
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 10.
Peltek Sergey E., PhD, Head of Laboratory, Institute of Cytology and Genetics, SB RAS.
10, Academician Lavrentiev Prospect, 630090-Novosibirsk, Russia.
Шувалов Геннадий Владимирович - кандидат технических наук, директор института, ФГУП «Сибирский научно-исследовательский институт метрологии».
Shuvalov GennadiyV., PhD, Director of Institute, Siberian Scientific Research Institute for Metrology, ROSSTANDART.
4, Dimitrova Prospect, 630004-Novosibirsk, Russia.
Генералов Владимир Михайлович, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор»».
630559, Новосибирская область, р.п. Кольцово.
Generalov Vladimir M., Professor, Leading Researcher, State Research Center of Virology and Biotechnology «VECTOR».
Koltsovo-630559, Novosibirsk region, Russia.
С помощью спектральной эллипсометрии вблизи условий наблюдения поверхностного плазмонного резонанса (ППР) экспериментально установлены различия констант скоростей специфических взаимодействий опухолевой М2-пируваткиназы (Tumor M2-PK) сыворотки крови (СК) пациентов с колоректальным раком (КРР) разных стадий и с различной локализацией метастазов с высокоспецифичными моноклональными антителами, нанесенными слоями на поверхности биочипов (AUC 0,89). Методом сканирующей эллипсометрии обнаружено значимое увеличение эффективной толщины покрытия биомолекул в результате специфического взаимодействия «антиген–антитело» в группе пациентов с вне- и печеночными метастазами по сравнению с группой здоровых лиц (p<0,001–0,042). Специфичность взаимодействия подтверждена методом флуоресцентной оптической спектрометрии. В спектрах комбинационного рассеяния света (Raman) образцов СК выявлены различия в интенсивности пиков в области 1005–1520 см-1 в тех же группах пациентов (p<0,0001–0,05), с предсказательной точностью метода 90 % для ранних стадий развития заболевания. Проведены пилотные эксперименты с КНИ (кремний на изоляторе) – нанопроволочным биосенсором для индикации специфических белков (на примере Tumor M2-PK), – которые продемонстрировали высокую чувствительность (10-13–10-15 М) и специфичность в определении антигенов в образцах СК пациентов с КРР. Полученные результаты перспективны для разработки методов ранней диагностики КРР, выявления метастазов различных локализаций и рецидивов заболевания.
Differences in the rate constants of specific interactions between serum tumor M2-pyruvate kinase (Tumor M2-PK) and highly specific monoclonal antibodies deposited on the surface of biochips were found in colorectal cancer patients using surface plasmon resonance enhanced ellipsometry. Scanning ellipsometry revealed a significant increase in the biomolecular layer thickness caused by antigen-antibody reaction in patients with hepatic and extra-hepatic metastases compared to that in healthy subjects (p<0.001–0.042).The specificity of the interaction was confirmed by fluorescence optical spectrometry. The Raman spectra of serum samples revealed differences in the intensity of peaks appeared at 1005–1520 cm-1 in the same groups of patients (p<0.0001–0.05) with a predictive accuracy of 90 % for early-stage disease. The pilot experiments with a nanowire biosensor based on SOI (silicon on insulator), for example Tumor M2-PK, were carried out. High sensitivity (10-13–10-15M) and specificity in identifying antigens in serum samples of patients with colorectal cancer were demonstrated. The results obtained were useful for detecting early-stage disease, metastases and recurrence as well as for monitoring the quality of treatment in colorectal cancer patients.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.