Исследователи из Японии разработали новый способ определения присутствия ряда белков в клетках и тканях с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). Методика основана на использовании нанокластера с привитыми к его поверхности фторированными метками, которые проявляются в МРТ в присутствии определенных белков, но остаются невидимыми в их отсутствие.

Методика определения специфических белков-маркеров в тканях и клетках может оказаться полезной как для медицинской диагностики, так и для научных исследований. Для этого может применяться обычный «протонный» метод МРТ (в том случае, если подходящий контрастный агент может связаться с белком). Для реализации такого подхода необходим дизайн содержащего контрастный агент (обычно – производные гадолиния) антитела к белку. К сожалению, большое содержание воды в биологическом материале дает сильный фон и затрудняет получение сильного и четкого сигнала.

¹⁹F позволяет получить хороший сигнал МРТ, получению которого не мешают фоновые шумы, однако в литературе описано лишь небольшое количество систем, которые позволили бы вводить фторированные метки для МРТ в белки. Исследовательская группа Итару Хамачи (Itaru Hamachi) из Университета Киото разработала фторсодержащую метку, которая не проявляется в МРТ в отсутствии белка-цели и проявляется в его присутствии.

Сигнал МРТ становится видимым только в присутствии целевого белка

Проба состоит из гидрофобной цепи, с одним из концов которой связана гидрофильная фторсодержащая группа, а с другого – лиганд, специфичный к целевому белку. Амфифильная природа пробы приводит к тому, что в воде происходит ее самопроизвольная организация в наночастицы, фторированный фрагмент которой «зарыт» внутри частицы. В таком состоянии проба может давать только слабый МРТ сигнал. При контакте пробы с белком-целью лиганд связывается с белком, наночастица распадается на составляющие ее компоненты, давая четкий сигнал в МРТ. Такой подход позволяет «включать» сигнал МРТ лишь при наличии специфических белков в пробе.