Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Модификация агарозы для изготовления гидрогелевых ячеек биочипов
Золотов А.М., Чудинов А.В.
Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук, 
Москва, Россия
Агароза, линейный гидрофильный полисахарид образующий биосовместимые 
крупнопористые гели. 
Целью работы является разработка иммобилизованных на поверхности полиэти-
лентерефталатной (ПЭТ) подложке кросс-сшитых трехмерных агарозных гидроге-
левых ячеек, с праймерами внутри ячеек, иммобилизованными на термоотщепляемых 
линкерах. Термостабильность ячеек в условиях ПЦР обеспечивается кросс-сшиванием 
аморфного агарозного геля в твердую трехмерную сетку, которая ковалентно связана 
с поверхностью ПЭТ подложки. Термоотщепление праймеров обеспечивается термо-
расщепляемыми линкерами на основе полигликолевой кислоты. Для кросс-сшивания 
агарозы выбраны метакрильные группы, которыми модифицирована агароза. Эти же 
группы используются для ковалентного закрепления агарозных ячеек на подложке. 
В данной работе реакцией агарозы с ангидридом метакриловой кислоты синтези-
рованы метакрилатные производные агарозы, с различной степенью замещения гидрок-
сильных групп. Для определения степени замещения использован метод, основанный 
на реакции аза-Михаэля, в котором флуоресцентный краситель Cy5, содержащий 
концевую аминогруппу, количественно реагирует c α,β-ненасыщенными связями мета-
крильных групп. Концентрацию связавшихся молекул красителя оценивали методом 
флуоресцентной микроскопии по методу [1].
Агарозные ячейки ковалентно связывали с химически активированной поверх-
ностью ПЭТ подложки в ходе кросс-сшивания агарозы. Метод основан на реакции 
радикального кросс-сшивания модифицированной агарозы с N,N’-метиленбисакри-
ламидом при УФ-облучении с бензофеноном в роли фотоинициатора. Полученные
в результате агарозные ячейки не разрушаются и не отщепляются от поверхности ПЭТ 
подложки при 95оС.
Реакцией агарозы с монохлоруксусной кислотой в условиях градиентного изме- 
нения концентрации щелочи получали модифицированую агарозу с карбоксильными 
группами на полигликолевых линкерах. Карбоксильные группы активировали раст- 
вором дисукцинкарбоната в ДМСО, связывали с аминосодержащим производным 
красителя Cy5. Нагревание при 95оС в ПЦР-буфере приводит к частичному отщепление 
красителя от агарозы, что свидетельствует о терморасщерлении линкеров. Концен-
трацию красителя связанного с агарозой до и после термоотщепления оценивали 
методом флуоресцентной микроскопии по методу [1].
1. Мифтахов Р.А., Лапа С.А. и др. Получение активных карбоксильных групп
на поверхности полиэтилентерефталатной пленки и количественный анализ 
этих групп с помощью цифровой люминесцентной микроскопии //Биофизика (2018),
Т. 63, № 4, С. 661-668.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 17-04-02062а.

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
172