能够察觉患病细胞的纳米鼻

生物通报道：马萨诸赛大学阿默斯特校区（UMass Amherst）的研究人员最近研制出一种分子鼻（molecular nose），能够利用以纳米颗粒为基础的传感器寻找、鉴别蛋白，这一成果刊登于五月《Nature Nanotechnology》杂志。

　　

生物通报道：最近，马萨诸赛大学阿默斯特校区（UMass Amherst）Vincent Rotello和乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology) Uwe Bunz率领的研究小组研制出一种分子鼻（molecular nose），能够利用以纳米颗粒为基础的传感器寻找、鉴别蛋白，这一成果刊登于五月《Nature Nanotechnology》杂志。

UMass Amherst学校Vincent Rotello 说，研究目的是制造一种传感器，能够像新闻中电子狗一样寻找癌细胞。现在检测蛋白的常用方法大都依赖特定受体。受体和目的蛋白像锁和钥匙一样特定结合，研究人员给一“盘子”填满这种分子“锁”，观察添加蛋白“钥匙”后哪些蛋白会粘附在上面。

尽管够精确，但该技术成本高。要想检测一个特定钥匙蛋白，需要拥有其特定的锁蛋白。Rotello小组希望设计出一种操作起来更全面的方法，像鼻子一样利用受体混合物分辨气味。一个接触过此分子鼻的蛋白会以信号传递方式刺激一组感应受体，研究人员能够像采指纹一样读取。未知的或新蛋白也可能有其独特的信号，因此检测手段可能比标准方法还要简单。

研究人员尝试用金纳米颗粒建造一个分子鼻（金可以被准确设计为各种形状和大小）。向传感器添加一种荧光染料，便能够看到与特定蛋白相互作用的蛋白。所有蛋白都有特定的形状，比如某部分带电荷或者特殊的化学键。根据形状，每种蛋白只能刺激特定的传感器释放染料和发光，光亮度因蛋白形状而异。

在计算机的帮助下，研究人员能够像阅读指纹一样阅读发光形式，鉴别出现的蛋白。Rotello小组利用6种不同的纳米粒分辨7种不同的蛋白，其中某些蛋白人为设计得非常相似。结果传感器鉴别所给蛋白的准确率达94％。

研究人员还设计出一种技术，能够应对蛋白浓度（浓度不同有时会混淆分析）的变化。利用统计学分析得到的粗数据，研究人员鉴别56种随机选择的蛋白的准确率达96％。Rotello的分子鼻技术提供了一种与众不同的分辨方法，有望比现在流行的技术更可靠更便宜。目前，研究小组正设法使传感器感知癌细胞产生的畸形蛋白，并有望用于检测各种疾病。（生物通记者 小粥）