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      新型微型傳感器加速癌癥的診斷
      
			
      
				2018-12-17 09:03:14
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      近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature Biotechnology上的研究報(bào)告中，來自美國雪城大學(xué)的科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種新型的納米材料來改善癌癥的檢測。文章中，研究人員通過研究開發(fā)了一種微型傳感器，其能夠特異性地分析血清中蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的相互作用(PPIs)，而PPIs所提供的信息或許對于生物醫(yī)學(xué)研究而言是一大福音，因?yàn)槟壳昂芏嘌芯咳藛T正在試圖使促進(jìn)癌細(xì)胞生長和擴(kuò)散的蛋白質(zhì)失去功能。
      

      新型微型傳感器加速癌癥的診斷
      

      研究者Liviu Movileanu教授表示，詳細(xì)解讀人類基因組的相關(guān)信息或能為研究人員提供新的思路來鑒別更多功能性的蛋白質(zhì)，而PPIs強(qiáng)度的主要干擾就會導(dǎo)致機(jī)體疾病的發(fā)生，由于這些相互作用具有暫時(shí)性，因此研究人員就需要新方法來對其進(jìn)行評估。這項(xiàng)研究中，研究人員通過研究設(shè)計(jì)、開發(fā)并且優(yōu)化了一類特殊的生物物理學(xué)工具，即納米傳感器，其是一種高度敏感性、基于孔隙的工具，能夠在單分子水平下對機(jī)體中的機(jī)械過程進(jìn)行檢測，比如PPIs。
      

      盡管PPIs在人類機(jī)體中隨處都會發(fā)生，但利用當(dāng)前的工具仍然很難對其進(jìn)行檢測，因?yàn)樵撨^程僅會持續(xù)大約1毫秒，而PPIs會影響細(xì)胞的信號和癌癥的發(fā)生。為此，研究人員在細(xì)胞膜上開了一個(gè)孔(相當(dāng)于納米孔的孔徑)，并通過這個(gè)孔來發(fā)射電流，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)貼近或穿過納米孔時(shí)，電流的強(qiáng)度就會發(fā)生改變，這種改變就能幫助確定每一種蛋白質(zhì)的特性及其最終的身份。
      

      這一概念早在20世紀(jì)80年代都有了，但直到最近科學(xué)家們才開始大規(guī)模制造這類納米生物傳感器，用以檢測DNA、糖類、爆炸物、毒素及其它納米規(guī)格的材料。研究人員希望這種實(shí)時(shí)技術(shù)能幫助在癌癥擴(kuò)散前就實(shí)現(xiàn)對癌癥的早期診斷;讓研究人員非常感興趣的一種癌癥就是淋巴細(xì)胞白血病，這是一種非常常見的惡性疾病，其始于骨髓，而且癌細(xì)胞會擴(kuò)散到血液中，由于白血病細(xì)胞并不會成熟以及死亡，因此其會經(jīng)常處于失控狀態(tài)。
      

      研究者M(jìn)ovileanu解釋道，白血病細(xì)胞會在骨髓中堆積，排擠正常健康的細(xì)胞，并不像其它癌癥，比如乳腺癌、結(jié)腸癌或肺癌，這些癌癥會擴(kuò)散到骨髓中，而淋巴細(xì)胞白血病則起源于淋巴結(jié)中(因此而得名)。研究者M(jìn)ovileanu的這項(xiàng)研究計(jì)劃是一項(xiàng)名為相互作用物組學(xué)(interactomics)的研究計(jì)劃的一部分，相互作用物組學(xué)利用實(shí)驗(yàn)和計(jì)算技術(shù)研究蛋白質(zhì)之間的相互作用以及相互作用所帶來的后果。
      

      研究者表示，從單一蛋白質(zhì)樣本中收集的數(shù)據(jù)是非常巨大的，他們所開發(fā)的納米結(jié)構(gòu)能幫助他們以一種敏感、特殊和定量的方式來觀察生化事件，隨后就能對單一蛋白質(zhì)樣本進(jìn)行可靠的評估;下一步研究人員想通過在更為復(fù)雜的生物樣本中對PPIs進(jìn)行研究，比如細(xì)胞裂解物和活組織樣本等。
      

      最后研究者M(jìn)ovileanu說道，如果我們能知道細(xì)胞功能的單一部分是如何發(fā)揮作用的，我們就能夠闡明為何細(xì)胞會從正常狀態(tài)向腫瘤樣狀態(tài)轉(zhuǎn)變;本文中研究者所開發(fā)的微型傳感器或許就有很大的用途，包括生物標(biāo)志物篩查、蛋白質(zhì)分析以及蛋白質(zhì)互作的分析等。
      
			

			
        
      
			
      
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