研究新型電子傳感器，用于小分子識(shí)別

研究者利用適配子開(kāi)發(fā)出的一種電子傳感器，可用于對(duì)可卡因的檢測(cè)；檢測(cè)結(jié)果顯示，這是一種具有靈敏性和普適性的新型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可用于小分子的識(shí)別。

不像核酸和蛋白質(zhì)這些大分子，對(duì)一些小分子目標(biāo)物的快速檢測(cè)仍舊是一個(gè)相當(dāng)大的技術(shù)挑戰(zhàn)，這種情況對(duì)于生物樣品更是如此。“如果醫(yī)生想在血清中尋找一種藥物或者藥物代謝物，他就不得不將藥品送給一些安裝有氣相色譜和質(zhì)譜設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室，等那里的技術(shù)人員幫他們測(cè)定后，然后數(shù)日內(nèi)將結(jié)果返還給他們，” 來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校的化學(xué)家Kevin Plaxco這{TodayHot}樣說(shuō)。

Plaxco的研究小組在開(kāi)發(fā)這類生物檢測(cè)系統(tǒng)方面積聚了豐富的經(jīng)驗(yàn)，他們使用了一種被稱為“適配子”的DNA小分子，它對(duì)目標(biāo)分子具有高親合性和特異性。去年，他們研發(fā)出了一種利用適配子的電子蛋白質(zhì)傳感器(E-AB)，它安裝有一組成共軛關(guān)系的金電極和吸附凝血酶的適配子，而該適配子和一種能夠操縱電子向電極轉(zhuǎn)移的化合物亞甲基藍(lán)連接在一起；這種由凝血酶和適配子組成的復(fù)合體呈現(xiàn)出一種抑制電子轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)；最終獲得的信號(hào)顯示，凝血酶出現(xiàn)在了生物樣品中。

在今年的這項(xiàng)新工作中，他們介紹了一種類似的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，來(lái)檢測(cè)一種目標(biāo)小分子可卡因。他們的E-AB傳感器被證明具有檢測(cè)微克分子量級(jí)的可卡因，通常這樣的含量發(fā)生在像人體唾液這樣的復(fù)雜生物活性液體中；該種傳感器甚至能夠?qū)⑴c蘇打粉混合在一起使用的可卡因識(shí)別出來(lái)。目前這種檢測(cè)裝置仍無(wú)法獲得足夠的定單，原因是費(fèi)用過(guò)高而無(wú)法應(yīng)用于測(cè)試病人體內(nèi)的可卡因；但Plaxco研究小組通過(guò)應(yīng)用其它的E-AB傳感器，已經(jīng)將其靈敏度提高到皮克分子這樣的量級(jí)，這表明通過(guò)使用改良的適配子，可以將靈敏度提高。

在Plaxco看來(lái)，很多傳感器是由高中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室工作時(shí)做出來(lái)的。因此，匯聚了簡(jiǎn)單的構(gòu)造和廣泛的靈活性，這一系統(tǒng)為研制新型醫(yī)學(xué)診斷工具提供了令人激動(dòng)的前景。Plaxco的研究小組目前正試圖設(shè)計(jì)出一種E-AB傳感器，用于多分子復(fù)合體的同步檢測(cè)，以及疾病標(biāo)記物的檢測(cè)。“我們已經(jīng)構(gòu)建了一種能夠檢測(cè)小分子的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，它與眾多的適配子一樣具有普適性，而目前的文獻(xiàn)已經(jīng)報(bào)道說(shuō)適配子具有相當(dāng)?shù)钠者m性，”他說(shuō)：“利用這些適配子，我們應(yīng)當(dāng)很容易就研制出一種掌上裝置，用它能在幾秒種內(nèi)檢測(cè)出各種各樣的小分子。那可是史無(wú)前例的，也是我最為激動(dòng)的原因。”