Монометинові ціанінові барвники для детекції нуклеїнових кислот та qPCR

Досліджено близько 80 флуоресцентних барвників різних хімічних класів, зокрема монометинових і триметинових ціанінів та діоксоборонових аддуктів мероціанінів. Встановлено закономірності зміни їхніх спектрально-люмінесцентних властивостей при взаємодії з нуклеїновими кислотами та білками та визначено вплив структурних особливостей барвників на їхню флуоресцентну відповідь.

Серед досліджених сполук найбільш перспективним для флуоресцентної детекції ДНК у ПЛР у реальному часі виявився барвник fb128. При взаємодії з ДНК він демонстрував значне підсилення флуоресценції (ΔQ ≈ 160) та високу інтенсивність сигналу (I ≈ 2000 в.о.). Для fb128 встановлено оптимальний робочий діапазон концентрацій 0,2–2 µM, у якому забезпечувався достатній флуоресцентний сигнал без суттєвого інгібування ампліфікації. У цьому діапазоні вплив барвника на температуру плавлення ампліконів був мінімальним — зміщення не перевищувало 0,5 °C.

Стандартні криві для різних ампліконів продемонстрували високу ефективність ПЛР (≈102–103%) та добру лінійність кількісного визначення ДНК. Концентрації ДНК, визначені з використанням fb128, добре узгоджувалися з результатами, отриманими із застосуванням комерційних барвників SYBR Green та EvaGreen, що підтверджує придатність fb128 для кількісної ПЛР у реальному часі.

Отримані результати визначають fb128 як перспективний флуоресцентний репортер для детекції та кількісного аналізу ДНК методом qPCR і створюють основу для розроблення нових флуоресцентних реагентів для молекулярної діагностики.

Публікації

1. Kazakov-Kravchenko O. S., Balanda A., Losytskyy M., Yarmoluk S. “Effect of DNA, RNA and HSA on the spectral-luminescent properties of several monomethine cyanine dyes.” Biopolymers and Cell. 2025;41(2):121–129.
2. Kazakov-Kravchenko O. S., Losytskyy M., Polishchuk V. M., Kulinich A. V., Shandura M. P., Yarmoluk S. “Spectral-fluorescent response of dioxaborine dyes with varying chromophore charge in the presence of serum albumins.” Biopolymers and Cell. 2025;41(3):222–230. DOI ↗
3. Kazakov-Kravchenko O. S., Kravchenko S. A., Yarmoluk S. M. “Evaluation of the monomethine cyanine dye FB128 for real-time PCR applications.” Biopolymers and Cell. 2025;41(4):300–308.
4. Kazakov-Kravchenko O. S., Losytskyy M. Yu., Derevyanko N. A., Kulinich A. V., Shandura M. P., Yarmoluk S. M. “Substituent effects in thiacarbocyanine dyes on their spectral-fluorescent response in the presence of nucleic acids and serum albumins.” Biopolymers & Cell. 2026;42(2):139–149.