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低剂量阿司匹林可降低卵巢癌风险

2019-01-23 21:24:01 • 来源：

格罗宁根大学(University of Groningen)的研究人员表示，他们设计了一种纳米孔系统，能够在几秒钟内同时测量多种生物液体中的不同代谢产物。研究小组在《自然通讯》上发表了他们的研究成果(“用纳米孔直接电量化体液中的葡萄糖和天门冬酰胺”)。

低剂量阿司匹林可降低卵巢癌风险

研究人员写道:“生物传感器小型化的关键步骤是将生物信号转换成电流，以及直接采集体液样本。”

“在这里，我们展示了蛋白质传感器与纳米孔结合，就像一个电子传感器，可以直接从纳米量的血液和其他体液中精确地实时定量代谢产物。”将纳米孔植入便携式电子设备将允许开发敏感的、连续的、非侵入性的代谢物传感器，用于治疗点和家庭诊断。

化学生物学副教授Giovanni Maglia博士指出，测量体内的许多代谢物或药物既复杂又耗时，而且通常不可能进行实时监测。他还说，通过单个纳米孔的离子电流正在成为标准生化分析的一个有希望的替代品。纳米孔已经被集成到便携式设备中以确定DNA序列。“但基本上不可能用这些纳米孔来专门识别复杂生物样本中的小分子，”Maglia博士说。她在去年演示了如何使用纳米孔来识别蛋白质和多肽的指纹，以及如何区分一种氨基酸不同的多肽。

现在，他已经改造了这个系统来识别生物液体中的小分子。为此，他使用了一个更大的圆柱形纳米孔，并在其中添加了基质结合蛋白。他解释说:“细菌制造数百种这样的蛋白质来结合底物，以便将它们运输到细胞中。”“这些蛋白质的特异性已经进化了数十亿年。”

Maglia博士使结合蛋白适应纳米孔。如果一个蛋白质与它的底物结合，它就会改变它的构象。这反过来又改变了通过小孔的电流。他说:“我们利用这种结合蛋白作为电子传感器来检测底物的单个分子。”这些孔可以被整合到一个标准的设备中，该设备可以同时分析数百个孔的电流。为此，科学家们正在与牛津纳米孔公司合作。

通过添加两种特定于葡萄糖和天冬氨酸的不同基质结合蛋白，Maglia博士能够在一分钟内从一滴血的一小部分中获得这两种蛋白的读数。“实时葡萄糖传感器是可用的，但芦笋分析通常需要几天，”他说。

Maglia博士的方法适用于血液、汗水、尿液或任何其他体液，不需要样品制备。底物结合蛋白位于膜的一侧，而样品位于膜的另一侧。他解释说:“由于纳米孔很窄，混合只发生在纳米孔内部，所以系统可以连续运行。”

目前的挑战是为包括药物在内的更多底物确定合适的结合蛋白。到目前为止，马格里斯博士的研究小组已经发现了10种，“但它们需要调整以适应毛孔的工作。”目前，我们还没有真正理解其机理，因此寻找合适的蛋白质需要反复试验。

马尼拉博士正在寻找机会成立一家公司，提供这些结合蛋白。他说:“如果我们能创造出一种蛋白质系统，这种蛋白质对数百种不同的代谢物都有特异性，那么我们将创造出一种真正具有颠覆性的医学诊断新技术。”

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