Выпуски

 / 

2024

 / 

Ноябрь

  

К 55-летию Института спектроскопии РАН (ИСАН). Обзоры актуальных проблем


Оптические методы детектирования единичных биомолекул: визуализация, сенсорика, секвенирование молекул ДНК

  а,  а,  а,  а,  а,  а,  а,  б,  б,  б,  б,  в,  в,  г,  г,  г,  г,  д,  д,  д,  д,  е,  ж,  ж,  ж,  ж,  ж, б
а Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
б Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация
в Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова, Сущевская ул. 22, Москва, 119017, Российская Федерация
г Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул. 5/1, Москва, 105005, Российская Федерация
д Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук, улица Миклухо-Маклая, дом 16/10, Москва, 117997, Российская Федерация
е Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Саратовского научного центра Российской академии наук, просп. Энтузиастов 13, Саратов, 410049, Российская Федерация
ж ООО СИНТОЛ, ул. Тимирязевская 42, корпус Б, офис 316, Москва, 127434, Российская Федерация

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.

Текст pdf (641 Кб)
Ключевые слова: нанофотоника, наноплазмоника, сенсорика ультранизких концентраций аналитов, детектирование единичных молекул, биовизуализация, волноводы нулевой моды, одномолекулярное секвенирование
PACS: 07.60.−j, 32.50.+d, 87.64.−t (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.07.039720
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/11/c/
Цитата: Мелентьев П Н, Калмыков А С, Гритченко А С, Шеметева М П, Сафонова А М, Марков М С, Балыкин В И, Букатин А С, Ваулин Н В, Белов Д А, Евстрапов А А, Баклыков Д А, Андрияш А В, Барбашева А А, Кугук А К, Рыжков В В, Родионов И А, Кудрявцев Д С, Можаева В А, Сон Л В, Цетлин В И, Хлебцов Б Н, Кобзев М С, Кузнецова Ю О, Шарипов Б Т, Яшкин А С, Алексеев Я И "Оптические методы детектирования единичных биомолекул: визуализация, сенсорика, секвенирование молекул ДНК" УФН 194 1130–1145 (2024)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)Medline RefWorks
Русский English
RT Journal
T1 Оптические методы детектирования единичных биомолекул: визуализация, сенсорика, секвенирование молекул ДНК
A1 Мелентьев,П.Н.
A1 Калмыков,А.С.
A1 Гритченко,А.С.
A1 Шеметева,М.П.
A1 Сафонова,А.М.
A1 Марков,М.С.
A1 Балыкин,В.И.
A1 Букатин,А.С.
A1 Ваулин,Н.В.
A1 Белов,Д.А.
A1 Евстрапов,А.А.
A1 Баклыков,Д.А.
A1 Андрияш,А.В.
A1 Барбашева,А.А.
A1 Кугук,А.К.
A1 Рыжков,В.В.
A1 Родионов,И.А.
A1 Кудрявцев,Д.С.
A1 Можаева,В.А.
A1 Сон,Л.В.
A1 Цетлин,В.И.
A1 Хлебцов,Б.Н.
A1 Кобзев,М.С.
A1 Кузнецова,Ю.О.
A1 Шарипов,Б.Т.
A1 Яшкин,А.С.
A1 Алексеев,Я.И.
PB Успехи физических наук
PY 2024
FD 10 Nov, 2024
JF Успехи физических наук
JO Усп. физ. наук
VO 194
IS 11
SP 1130-1145
DO 10.3367/UFNr.2024.07.039720
LK https://ufn.ru/ru/articles/2024/11/c/

Поступила: 13 марта 2024, доработана: 16 июля 2024, 17 июля 2024

English citation: Melentiev P N, Kalmykov A S, Gritchenko A S, Shemeteva M P, Safonova A M, Markov M S, Balykin V I, Bukatin A S, Vaulin N V, Belov D A, Evstrapov A A, Baklykov D A, Andriyash A V, Barbasheva A A, Kuguk A K, Ryzhkov V V, Rodionov I A, Kudryavtsev D S, Mozhaeva V A, Son L V, Tsetlin V I, Khlebtsov B N, Kobzev M S, Kuznetsova Yu O, Sharipov B T, Yashkin A S, Alekseev Ya I “Optical methods for detection of single biomolecules: visualization, sensorics, sequencing of DNA moleculesPhys. Usp. 67 (11) (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2024.07.039720

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение