Applied Biochemistry and MicrobiologyApplied Biochemistry and MicrobiologyПрикладная биохимия и микробиология0555-10993034-574XThe Russian Academy of Sciences68935410.31857/S0555109925030074DRUPXSArticlesСтатьиResearch ArticleIndication of heat shock proteins in conducting suspensions using phage antibodies and an acoustic analyzerИндикация белков теплового шока в проводящих суспензиях с помощью фаговых антител и акустического анализатораGuliyO. I.ГулийО. И.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruZaitsevB. D.ЗайцевБ. Д.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruBorodinaI. A.БородинаИ. А.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruStaroverovS. A.СтароверовС. А.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruVyrshchikovR. D.ВырщиковР. Д.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruFursovaK. K.ФурсоваК. K.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruBrovkoF. A.БровкоФ. А.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruDykmanL. A.ДыкманЛ. А.
Russian Federation
guliy_olga@mail.ruInstitute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms — Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов — обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра “Саратовский научный центр Российской академии наук” (ИБФРМ РАН)Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Saratov BranchСаратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАНBranch of Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic ChemistryФилиал Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН040920256132943021608202516082025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://cardiosomatics.ru/0555-1099/article/view/689354

There are numerous publications indicating an increase in the expression level of heat shock proteins (HSP) in oncological diseases. Therefore, the development of methods for indicating HSP as a marker of oncological diseases is promising. In this work, phage antibodies specific to HSP of a mouse myeloma cell line were obtained. For the first time, using a compact acoustic sensor, the effect of the conductivity of the measurement medium on the registration of an analytical signal during the interaction of phage antibodies with HSP was studied. The possibility of registering a specific interaction “HSP-phage antibodies” in suspensions with a conductivity of 50-1180 μS/cm was experimentally established. Control experiments were conducted to assess of mass load on the sensor. The results obtained are promising for the development of acoustic sensor systems in the HSP indication.

Многочисленные публикации свидетельствуют о повышении уровня экспрессии белков теплового шока (БТШ) при онкологических заболеваниях, поэтому перспективным является развитие методов индикации БТШ, как маркера онкологических заболеваний. В настоящей работе получены фаговые антитела, специфичные к БТШ клеточной линии мышиной миеломы. Впервые с помощью компактного акустического датчика исследовано влияние проводимости среды измерения на регистрацию аналитического сигнала при взаимодействии фаговых антител с БТШ. Экспериментально установлена возможность регистрации специфичного взаимодействия “БТШ-фаговые антитела” в суспензиях с проводимостью 50–1180 мкСм/см. Проведены контрольные эксперименты по оценке воздействия массовой нагрузки на датчик. Полученные результаты будут способствовать развитию акустических сенсорных систем для диагностики БТШ.

heat shock proteinsacoustic sensory systemphage antibodiesбелки теплового шокаакустическая сенсорная системафаговые антителаРоссийский научный фондRussian Science Foundation24-29-00463Poghossian A., Schoning M.J. // Electroanalysis 2014. V. 26. P. 1197–1213. https://doi.org/10.1002/elan.201400073Marvi F., Jafari K. // IEEE Trans. Instrum. Meas. 2021. V. 70. P. 7501. https://doi.org/10.1109/TIM.2021.3052001Durmuşa N.G., Lin R.L., Kozbergc M., Dermici D., Khademhosseini A., Demirci U. // Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics. Living Reference Work. / Ed. D. Li. New York: Springer Science+Business Media, 2014. https://doi.org/10.1007/978-3-642-27758-0_10-2Lange K., Rapp B.E., Rapp M. // Anal. Bioanal. Chem. 2008. V. 391. P. 1509–1519. https://doi.org/10.1007/s00216-008-1911-5Guliy O.I., Zaitsev B.D., Borodina I.A. // Nanobioanalytical Approaches to Medical Diagnostics. / Eds P.K. Maurya, P. Chandra. Elsevier Ltd. Woodhead Publishing, 2022. Chapter 5. pp. 143–177. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85147-3.00004-9Guliy O.I., Zaitsev B.D., Borodina I.A. // Sensors. 2023. V. 23. P. 6292. https://doi.org/10.3390/s23146292Rocha-Gaso M.I., March-Iborra C., Montoya-Baides A., Arnau-Vives A. // Sensors. 2009. V. 9. P. 5740–5769. https://doi.org/10.3390/s90705740Lee J., Choi Y.-S., Lee Y., Lee H.J., Lee J.N., Kim S.K. et al. // Anal. Chem. 2011. V. 83. P. 8629–8635. https://doi.org/10.1021/ac2020849Han S.B., Lee S.S. // Micromachines 2024. V. 15. P. 249. https://doi.org/10.3390/mi15020249Zhang J., Zhang X., Wei X., Xue Y., Wan H., Wang P. // Anal. Chim. Acta. 2021. V. 1164. P. 338321. https://doi.org/10.1016/j.aca.2021.338321Mascini M., Del Carlo M., Compagnone D., Cozzani I., Tiscar P.G., Mpamhanga C.P. et al. // Anal. Lett. 2006. V. 39. № 8. P. 1627–1642. https://doi.org/10.1080/00032710600713529Luengwilai K., Beckles D.M., Saltveit M.E. // Postharvest Biol. Technol. 2012. V. 63. № 1. P. 123–128. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2011.06.017Polenta G.A., Guidi S.M., Ambrosi V., Denoya G.I. // Curr. Res. Food Sci. 2020. V. 3. P. 329–338. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2020.09.002Kampinga H.H., Hageman J., Vos M.J., Kubota H., Tanguay R.M., Bruford E.A. et al. // Cell Stress Chaperones. 2009. V. 14. № 1. P. 105–111. https://doi.org/10.1007/s12192-008-0068-7Maksimovich N.Y., Bon L.I. // J. Biomed. 2020. V. 16. № 2. P. 60–67. https://doi.org/10.33647/2074-5982-16-2-60-67Shevtsov M., Balogi Z., Khachatryan W., Gao H., Vígh L., Multho G. // Cells. 2020. V. 9. P. 1263. https://doi.org/10.3390/cells9051263Rokutan K. // J. Gastroenterol. Hepatol. 2000. 15(Suppl):D. P. 12–19. https://doi.org/10.1046/j.1440-1746.2000.02144.xWaters E.R. // J. Exp. Bot. 2013. V. 64. № 2. P. 391–403. https://doi.org/10.1093/jxb/ers355Guliy O.I., Staroverov S.A., and Dykman L.A. // Appl. Biochem. Microbiol. 2023. V. 59. № 4. P. 395–407. https://doi.org/10.1134/S0003683823040063Bayer C., Liebhardt M.E., Schmid T.E., Trajkovic-Arsic M., HubeK., Specht H.M. et al. // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2014. V. 88. № 3. P. 694–700. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2013.11.008Qu B., Jia Y., Liu Y., Wang H., Ren G., Wang H. // Cell Stress and Chaperones. 2015. V. 20. P. 885–892. https://doi.org/10.1007/s12192-015-0618-8Komarova E.Y., Suezov R.V., Nikotina A.D., Aksenov N.D., Garaeva L.A., Shtam T.A. et al. // Sci. Rep. 2021. V. 11. P. 21314. https://doi.org/10.1038/s41598-021-00734-4Staroverov S.A., Kozlov S.V., Brovko F.A., Fursova K.K., Shardin V.V., Fomin A.S. et al. // Biosens. Bioelectron.: X. 2022. V. 11. P. 100211. https://doi.org/10.1016/j.biosx.2022.100211Dykman L.A., Staroverov S.A., Vyrshchikov R.D., Fursova K.K., Brovko F.A., Soldatov D.A., Guliy O.I. // Appl. Biochem.d Microbiol. 2023. V. 59. № 4. P. 539–545. https://doi.org/10.1134/S0003683823040051Guliy O.I., Khanadeev V.A., Dykman L.A. // Front. Biosci. (Elite Ed.) 2024. V. 16. №. 3. P. 24. https://doi.org/10.31083/j.fbe1603024Petrenko V.A. // Viruses 2024. V. 16. P. 968. https://doi.org/10.3390/v16060968Guliy O.I., Zaitsev B.D., Borodina I.A., Staroverov S.A., Vyrshchikov R.D., Fursova K.K. et al. // Microchem. J. 2024. V. 207. 111661. https://doi.org/10.1016/j.microc.2024.111661Ulitin A.B., Kapralova M.V., Laman A.G., Shepelyakovskaya A.O., Bulgakova E.V., Fursova K.K. et al. // Dokl. Biochem. Biophys. 2005. V. 405. P. 437–440. https://doi.org/10.1007/s10628-005-0134-3Calderwood S.K., Khaleque M.A., Sawyer D.B., Ciocca D.R. // Trends Biochem. Sci. 2006. V. 31. P. 164–172. https://doi: 10.1016/j.tibs.2006.01.006