Флуоресцентные зонды помогают исследователям видеть определенные клетки или белки. Например, эти зонды часто используются, чтобы отличить здоровые клетки от раковых. Наиболее распространенный подход — сделать сэндвич из «первичного» антитела, специфичного для определенного белка в клетке, и «вторичного» антитела, связанного с флуорофорами.
Но если белок экспрессируется на низком уровне, его может быть трудно обнаружить. В этих случаях многие флуорофоры присоединяются к вторичному антителу для усиления сигнала.
Однако у этой стратегии есть предел — когда флуорофоры расположены слишком близко друг к другу, самозатухание может фактически уменьшить сигнал. Чтобы преодолеть эту проблему, команды лабораторий Кшиштофа Матияшевского, Брюса Армитиджа и Субха Р. Даса вдохновились множеством щетинок ёршика для бутылок.Группы создали полимеры в форме щеточки с боковыми цепями, напоминающими щетину.
Оттуда они прикрепили ДНК к кончикам этих щетинок и использовали комплементарную ДНК для создания двухцепочечной структуры. Были добавлены специальные флуоресцентные молекулы, которые связываются только внутри двухцепочечной ДНК.
Затем структура «бутылочная щетка» может служить новым типом вторичных антител, которые могут связываться с тысячами флуорофоров, усиливая сигнал примерно в 10 раз по сравнению с существующими методами. Конструкция позволяет использовать различные красители, так что можно легко получить широкий диапазон цветов этих флуоресцентных нанометок.
Авторы отмечают, что с дополнительными настройками щетки когда-нибудь смогут доставлять лекарства от рака.