Аннотация:
Представлен краткий обзор достигнутого уровня оптических методов детектирования единичных молекул в биомедицинских приложениях. Показано, что регистрация флуоресценции единичных молекул красителей, ковалентно связанных с антителами (биомолекулами), совместно с использованием современных методов нанофотоники может быть применена для решения различных задач в биологии и медицине: визуализации биомолекул, токсинов, вирусных частиц, определения ультранизких концентраций аналитов напрямую во взятой пробе, без использования методов повышения концентрации аналита, оптического одномолекулярного секвенирования молекул ДНК. Приведено обсуждение существующих физических ограничений методов оптического детектирования и счёта единичных молекул, их влияния на решение существующих проблем биологии, медицины, генетики.
Исследования проведены в рамках проекта FFUU-2024-0003 Института спектроскопии РАН, а также при финансовой поддержке проекта РНФ № 23-42-00049 и в рамках исследовательской программы Министерства науки и высшего образования РФ (проект № 075-15-2021-1057, головная организация — Институт аналитического приборостроения РАН).
Поступила:13 марта 2024 г. Доработана: 16 июля 2024 г. Одобрена в печать: 17 июля 2024 г.
Образец цитирования:
П. Н. Мелентьев, А. С. Калмыков, А. С. Гритченко, М. П. Шеметева, А. М. Сафонова, М. С. Марков, В. И. Балыкин, А. С. Букатин, Н. В. Ваулин, Д. А. Белов, А. А. Евстрапов, Д. А. Баклыков, А. В. Андрияш, А. А. Барбашева, А. К. Кугук, В. В. Рыжков, И. А. Родионов, Д. С. Кудрявцев, В. А. Можаева, Л. В. Сон, В. И. Цетлин, Б. Н. Хлебцов, М. С. Кобзев, Ю. О. Кузнецова, Б. Т. Шарипов, А. С. Яшкин, Я. И. Алексеев, “Оптические методы детектирования единичных биомолекул: визуализация, сенсорика, секвенирование молекул ДНК”, УФН, 194:11 (2024), 1130–1145; Phys. Usp., 67:11 (2024), 1069–1083
Кремниевая интегральная фотоника С. С. Косолобов, И. А. Пшеничнюк, К. Р. Тазиев, А. К. Земцова, Д. С. Земцов, А. С. Смирнов, Д. М. Жигунов, В. П. Драчёв УФН, 2024, 194:11, 1223–1239