Электрохимические методы в биомедицинских исследованиях
Шумянцева В.В.1 , Булко Т.В.2 , Супрун Е.В.2 , Кузиков А.В.2 , Агафонова Л.Е.2 , Арчаков А.И.2 1. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия; ООО “ИБМХ – ЭкоБиоФарм”, Москва, Россия2. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия Раздел: Обзоры DOI: 10.18097/PBMC20156102188 Идентификатор PubMed: 25978386
Год: 2015 том: 61 выпуск : 2 страницы: 188-202 Обобщены экспериментальные исследования авторов по разработке методов высокочувствительного электрохимического анализа для биомедицинских исследований в постгеномную эру, а также электрохимических сенсорных систем для анализа различных биообъектов Электроанализ каталитической активности цитохромов Р450 позволил разработать систему скрининга потенциальных субстратов и/или ингибиторов этого класса гемопротеинов, а также биологически активных соединений, модулирующих каталитические функции белка. На основании изучения кинетики биоаффинных взаимодействий в системе тропонин I/антитела к тропонину I (TnI) в плазме крови человека разработан высокочувствительный пьезокварцевый иммуносенсор, позволяющий осуществлять прямую регистрацию биохимических взаимодействий (без дополнительного введения меток и без химических модификаций) на основе различия кинетических параметров специфических и неспецифических биоаффинных взаимодействий. Разработанные методы прямой регистрации электрохимической активности бактериальных клеток E. coli JM109 позволяют проводить оценку антибактериальных свойств лекарственных препаратов в режиме реального времени, используя минимальные объёмы клеточного материала с концентрацией 106 КОЕ/электрод. Приведены экспериментальные данные авторов по получению полимеров с молекулярными отпечатками (молекулярно импринтированных полимеров, МИП) в качестве аналогов антител и биораспознающих элементов, осуществляющих селективное комплементарное связывание определяемых веществ по принципу “ключ-замок”.Загрузить PDF: Ключевые слова: электрохимические биосенсоры, молекулярно импринтированные полимеры, цитохром P450, миоглобин, кардиомаркеры, бактериальные клетки
Цитирование:
APA
MLA
Стандарт БМХ
ГОСТ
Шумянцева В.В., Булко Т.В., Супрун Е.В., Кузиков А.В., Агафонова Л.Е., Арчаков А.И. (2015) Электрохимические методы в биомедицинских исследованиях. Биомедицинская химия, 61 (2), 188-202.
Шумянцева В.В. и др. Электрохимические методы в биомедицинских исследованиях // Биомедицинская химия. - 2015. - Т. 61. -N 2. - С. 188-202.
Шумянцева В.В. и др., "Электрохимические методы в биомедицинских исследованиях." Биомедицинская химия 61.2 (2015): 188-202.
Шумянцева, В. В., Булко, Т. В., Супрун, Е. В., Кузиков, А. В., Агафонова, Л. Е., Арчаков, А. И. (2015). Электрохимические методы в биомедицинских исследованиях. Биомедицинская химия , 61(2), 188-202.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»: 10.1134/S1990750815030087
Список литературы Показать
Кузнецов Б.А., Местечкина Н.М., Изотов М.В., Карузина И.И., Карякин А.В., Арчаков А.И. (1979) Биохимия, 44, 1569-1574. Scholar google search Арчаков А.И., Кузнецов Б.А., Изотов М.В., Карузина И.И. (1981) Биофизика, 26, 352-354. Scholar google search Archakov A., Bachmanova G. (1990) Cytochrome P450 and Reactive Oxygen. Taylor and Francis, London. Scholar google search Ortiz de Montellano P.R. (ed.) (2005) Cytochrome P450: Structure, Mechanism, and Biochemistry, third ed., Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York. Scholar google search Pikuleva I. (2006) Pharmacol. Ther., 112, 761-773. CrossRef Scholar google search Estabrook R. (2005) Biochem. Biophys. Res. Commun., 338, 290-298. CrossRef Scholar google search Tsuchiya Y., Nakajima M., Yokoi T. (2005) Cancer Letters, 227, 115-124. CrossRef Scholar google search Hannemann F., Bichet A., Ewen K.M., Bernhardt R. (2007) Biochim. Biophys., Acta - General Subjects, 1770, 330-344. CrossRef Scholar google search Wu J.H., Croft K.D. (2007) Mol. Asp. Med., 28, 437-440. CrossRef Scholar google search Sacerdori D., Gatta A., McGriff J. (2003) Prostaglandins Lipid Mediators, 72, 51-71. CrossRef Scholar google search Kalsorta A., Strobel H.W. (2006) Pharmacol. Ther., 112, 589-611. CrossRef Scholar google search Gross G.J., Falck J.R., Isbell M., Moore J., Nithipatikom K. (2005) Card. Res., 68, 18-25. CrossRef Scholar google search Graville D.J., Gottlieb R. (2005) Drug Discovery Today: Disease Mechanisms, 2, 123-127. CrossRef Scholar google search Nowak P., Wozniakiewicz M., Koscielniak P. (2014) Trends Anal. Chem., 59, 42–49. CrossRef Scholar google search Балакин К.В., Иваненков Я.А. (2005) Биомед. химия, 51, 384-412. Scholar google search Cirspi C.L. (1999) Curr. Opin. Drug Discov. Dev., 2, 15-19. Scholar google search Criovori P., Pogessi I. (2006) Eur. J. Medicinal Chem., 41, 795-808. CrossRef Scholar google search Kumar R.A., Clark D.S. (2006) Current Opin. Chem. Biol., 10, 162-168. CrossRef Scholar google search Sakai-Kato K., Kato M., Homma H., Toyo’oka T., Utsunomiya-Tate N. (2005) Anal. Chem., 77, 7080-7083. Scholar google search Арчаков А.И., Лисица А.В., Петушкова Н.А., Карузина И.И. (2008) Клин. мед., 86(2), 4-8. Scholar google search Scheller F., Renneberg R., Mohr P., Janing G.-R., Ruckpaul K. (1976) FEBS Lett., 71, 309-312. CrossRef Scholar google search Estabrook R.W., Faulkner K.M., Seth M.S., Fisher C.W. (1996) Methods Enzymol., 272, 44–51. CrossRef Scholar google search Kazlauskaite J., Westlake A.C.G., Wong L., Hill H.A.O. (1996) Chemical Commun., 18, 2189–2190. CrossRef Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Арчаков А.И. (1999) Успехи химии, 68, 967-973. CrossRef Scholar google search Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Suprun E.V., Chalenko Ya.M., Vagin M.Yu., Rudakov Yu.O., Shatskaya M.A., Archakov A.I. (2011) Biochem. Biophys. Acta. Proteins and Proteomics, 1814, 94-101. CrossRef Scholar google search Shumyantseva V.V., Suprun E.V., Bulko T.V., Chalenko Ya.M., Archakov A.I. (2012) Nanomedicine in Diagnostics (Rozlosnik N., ed.), (1st edn). CRC Press, Taylor and Francis Group, pp. 68-95. Scholar google search Schneider E., Clark D. (2013) Biosens. Bioelectron., 39, 1-13. CrossRef Scholar google search Iwuoha E.I., Joseph S., Zhang Z., Smyth M.R., Fuhr U., Ortiz de Montellano P.R. (1998) J. Pharmac. Biomed. Analysis, 17, 1101–1110. CrossRef Scholar google search Sucheta A., Cabback R., Weiner J., Armstrong F.A. (1993) Biochemistry, 32, 5455-5465. CrossRef Scholar google search Iwuoha E.I., Williams-Dottin A.R., Hall L.A., Morrin A., Mathebe G.N., Smyth M.R., Killard A. (2004) Pure Appl. Chem., 76, 789-799. CrossRef Scholar google search Будников Г.К., Евтюгин Г.А., Майстренко В.Н. (2009) Модифицированные электроды для вольтамперометрии в химии, биологии и медицине, БИНОМ. Лаборатория знаний. Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Рудаков Ю.О., Кузнецова Г.П., Саменкова Н.Ф., Лисица А.В., Карузина И.И., Арчаков А.И. (2006) Биомед. химия, 52, 458-468. Scholar google search Шумянцева В.В., Супрун Е.В., Булко Т.В., Добрынина О.В., Арчаков А.И. (2010) Биомед. химия, 56, 55-71. CrossRef Scholar google search Carrara S., Shumyantseva V.V., Archakov A.I., Samori B. (2008) Biosens. Bioelectron., 24, 148–150. CrossRef Scholar google search Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Kuzikov A.V., Khan R., Archakov A.I. (2014) Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry, 8, 237–242. Scholar google search Shumyantseva V.V., Carrara S., Bavastrello V., Riley D.J., Bulko T.V., Skryabin K.G., Archakov A.I., Nicolini C. (2005) Biosens. Bioelectron., 21, 217-222. CrossRef Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Кузнецова Г.П., Саменкова Н.Ф., Арчаков А.И. (2009) Биохимия, 74, 542-549. Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Кузнецова Г.П., Лисица А.В., Пономаренко Е.А., Карузина И.И., Арчаков А.И. (2007) Биохимия, 72, 658-663. CrossRef Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Арчаков А.И. (2004) Биомед. химия, 50, 243-259. Scholar google search Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Usanov S.A., Schmid R.D., Nicolini C., Archakov A.I. (2001) J. Inorg. Biochem., 87, 185-190. CrossRef Scholar google search Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Alexandrova S.A., Sokolov N.N., Schmid R.D., Bachmann A.I., Archakov A.I. (1999) Biochem. Biophys. Res. Commun., 263, 678-680. CrossRef Scholar google search Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Bachmann T.T., Bilitewski U., Schmid R.D., Archakov A.I. (2000) Arch. Biochem. Biophys., 377(1), 43-48. CrossRef Scholar google search Zanger U., Schwab M. (2013) Pharmacol. Ther., 138, 103-141. CrossRef Scholar google search Nebert D.W., Russel D.W. (2002) Lancet, 360, 1155-1162. CrossRef Scholar google search Шумянцева В.В., Ших Е.В., Махова А.А., Булко Т.В., Кукес А.Г., Сизова О.С., Раменская Г.В., Усанов С.А., Арчаков А.И. (2011) Биомед. химия, 57, 343-354. CrossRef Scholar google search Makhova A.A., Shumyantseva V.V., Shich E.V., Bulko T.V., Kukes V.G., Sizova O.S., Ramenskaya G.V., Usanov S.A., Archakov A.I. (2011) BioNanoSci., 1, 46–52. CrossRef Scholar google search Махова А.А., Шумянцева В.В., Ших Е.В., Булко Т.В., Супрун Е.В., Кузиков А.В., Кукес В.Г., Арчаков А.И. (2013) Молекулярная медицина, 5, 49-53. Scholar google search Шумянцева В.В., Махова А.А., Булко Т.В., Бернхардт Р., Кузиков А.В., Ших Е.В., Кукес В.Г., Арчаков А.И. (2015) Биохимия, 80, 439-448. Scholar google search Bruno D.R., Njar V.C.O. (2007) Bioorg. Med. Chem., 15, 5047-5060. CrossRef Scholar google search Scriture C., Sparreboom A., Figg W. (2005) Lancet Oncol., 6, 780-789. CrossRef Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Мишарин А.Ю., Арчаков А.И. (2011) Биомед. химия, 57, 402-409. CrossRef Scholar google search Kuzikov A.V., Dugin N.O., Stulov S.V., Shcherbinin D.S., Zharkova M.S., Tkachev Y.V., Timofeev V.P., Veselovsky A.V., Shumyantseva V.V., Misharin A.Y. (2014) Steroids, 88, 66-71. CrossRef Scholar google search Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Lisitsyna V.B., Urlacher V.B., Kuzikov A.V., Suprun E.V., Archakov A.I. (2013) Biophysics, 58, 349-354. CrossRef Scholar google search Rudakov Yu.O., Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Suprun E.V., Kuznetsova G.P., Samenkova N.F., Archakov A.I. (2008) J. Inorg. Biochem., 102, 2020-2025. CrossRef Scholar google search Gnedenko O.V., Yablokov E.O., Usanov S.A., Mukha D.V., Sergeev G.V., Bulko T.V., Kuzikov A.V., Moskaleva N.E., Shumyantseva V.V., Ivanov A.S., Archakov A.I. (2014) Chem. Phys. Lett., 593, 40-44. CrossRef Scholar google search Гнеденко О.В., Иванов А.С., Яблоков Е.О., Усанов С.А., Муха Д.В., Сергеев Г.В., Кузиков А.В., Москалева Н.Е., Булко Т.В., Шумянцева В.В., Арчаков А.И. (2014) Биомед. химия, 60, 17-27. CrossRef Scholar google search McDonnell B., Hearty S., Leonard P., O'Kennedy R. (2009) Clin. Biochem., 42(7-8), 549-561. Scholar google search Anderson L. (2005) J. Physiol., 563(1), 23-60 . CrossRef Scholar google search Шольц Ф. (2006) Электроаналитические методы. Теория и практика, М. БИНОМ. Лаборатория знаний. Scholar google search Shumyantseva V., Suprun E., Bulko T., Archakov A. (2009) Electroanalysis, 21(3-5), 530-535. CrossRef Scholar google search Арчаков А.И.,Шумянцева В.В., Булко Т.В., Курнышова А.В., Вагин М.Ю. (2009) Патент №367958, Бюлл. изобр., №26, 20.09.2009. Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Вагин М.Ю., Супрун Е.В., Арчаков А.И. (2010) Биомед. химия, 56, 758-768. CrossRef Scholar google search Suprun E., Bulko T., Lisitsa A., Gnedenko O., Ivanov A., Shumyantseva V., Archakov A. (2010) Biosens. Bioelectron., 25(7), 1694-1698. CrossRef Scholar google search Шумянцева В.В., Супрун Е.В., Булко Т.В., Арчаков А.И. (2010)) в кн. Химический анализ в медицинской диагностике, М., Наука, стр. 181-211. Scholar google search Шумков А.А., Супрун Е.В., Шумянцева В.В., Арчаков А.И. (2010) Биомедицина, №5, 146-148. Scholar google search Suprun E.V., Shilovskaya A.L., Lisitsa A.V., Bulko T.V., Shumyantseva V.V., Archakov A.I. (2011) Electroanalysis, 23, 1051–1057. CrossRef Scholar google search Арчаков А.И., Шумянцева В.В., Супрун Е.В., Булко Т.В. (2011) Патент 2425382, Бюлл. изобр., №21, 26.07.2011. Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Супрун Е.В., Арчаков А.И. (2013) Биомед. химия, 59, 209–218. CrossRef Scholar google search Шумков А.А., Супрун Е.В., Шумянцева В.В., Арчаков А.И. (2011) Биомедицина, № 3, 46-49. Scholar google search Shumkov A.A., Suprun E.V., Shatinina S.Z., Lisitsa A.V., Shumyantseva V.V., Archakov A.I. (2013) BioNanoScience, 3, 216-222. CrossRef Scholar google search Si S., Si L., Ren F., Zhu D., Fung Y. (2002) J. Colloid Interface Science, 253, 47–52. CrossRef Scholar google search Агафонова Л.Е., Шумков А.А., Шумянцева В.B., Арчаков А.И. (2013) Вестник РГМУ, 2, 75-79. Scholar google search Agafonova L.E., Shumyantseva V.V, Archakov A.I. (2014) BioNanoSci., 4, 46–51. CrossRef Scholar google search Agafonova L.E., Shumyantseva V.V, Archakov A.I. (2014) Chem. Phys. Lett., 604, 5–9. CrossRef Scholar google search Lovley D.R. (2012) Annu. Rev. Microbiol., 66, 391–409. CrossRef Scholar google search Peng L., You S., Wang J. (2010) Biosens. Bioelectron., 25, 1248-1251. CrossRef Scholar google search Чаленко Я.М., Шумянцева В.В., Ермолаева С.А., Арчаков А.И. (2012) Биомедицина, №1, 43-48. Scholar google search Chalenko Y., Shumyantseva V., Ermolaeva S., Archakov A. (2012) Biosens. Bioelectron., 32(1), 219–223. CrossRef Scholar google search Suprun E.V., Shumyantseva V.V., Archakov A.I. (2014) Electrochim. Acta, 140, 72-82. CrossRef Scholar google search Shumyantseva V.V., Suprun E.V., Bulko T.V., Archakov A.I. (2014) Biosens. Bioelectron., 61, 131-139. CrossRef Scholar google search Veloso A., Kerman K. (2013) Anal. Bioanal. Chem., 405, 5725-5741. CrossRef Scholar google search Brabec V., Mornstein V. (1980) Biochim. Biophys. Acta, 625, 43-50. CrossRef Scholar google search Reynaud J.A., Malfoy B., Bere A. (1980) J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem., 116, 595-606. CrossRef Scholar google search Brabec V., Mornstein V. (1980) Biophys. Chem. 12, 159-165. CrossRef Scholar google search Reynaud J.A., Malfoy B., Canesson P. (1980) J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem., 114, 195-211. CrossRef Scholar google search Malfoy B., Reynaud J.A. (1980) J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem., 114, 213-223. CrossRef Scholar google search Enache T.A., Oliveira-Brett A.M. (2013) Bioelectrochemistry, 89, 11-18. CrossRef Scholar google search Topal B.D., Özkan S.A., Uslu B. (2014) J. Electroanalyt. Chem., 719, 14-18. CrossRef Scholar google search Suprun E.V., Zharkova M.S., Morozevich G.E., Veselovsky A.V., Shumyantseva V.V., Archakov A.I. (2013) Electroanalysis, 25, 2109-2116. CrossRef Scholar google search Kerman K., Vestergaard M., Chikae M., Yamamura S., Tamiya E. (2007) Electrochem. Commun., 9, 976-980. CrossRef Scholar google search Vestergaard M., Kerman K., Saito M., Nagatani N., Takamura Y., Tamiya E. (2005) J. Am. Chem. Soc., 127, 11892-11893. CrossRef Scholar google search Reynolds N.C., Kissefui B.M., Fleming L.H. (1995) Electroanalysis, 7, 1177-1181. CrossRef Scholar google search Hung V.W.-S., Masoom H., Kerman K. (2012) J. Electroanal. Chem., 681, 89-95. CrossRef Scholar google search Geng J., Yu H., Ren J., Qu X. (2008) Electrochem. Commun., 10, 1797-1800. CrossRef Scholar google search Veloso A.J., Hung V. W.-S., Cheng X. R., Kerman K. (2012) Electroanalysis, 24, 1847-1851. CrossRef Scholar google search Veloso A.J., Kerman K. (2012) Bioelectrochemistry, 84, 49-52. CrossRef Scholar google search Suprun E.V., Zaryanov N.V., Radko S.P., Kulikova A.A., Kozin S.A., Makarov A.A., Archakov A.I., Shumyantseva V.V. (2015) Electrochimica Acta, в печати. CrossRef Scholar google search Moreira F., Sharma S., Dutra R., Noronha J., Cass A., Sales M. (2013) Biosens. Bioelectron., 45, 237–244. CrossRef Scholar google search Шумянцева В.В., Булко Т.В., Байчоров И.Х., Агафонова Л.Е., Арчаков А.И. (2015) Биомед. химия, 61, в печати. Scholar google search