美國Vanderbilt大學的化學家發明了一種簡單技術能檢測到游離的、未標記的生物大分子(包括蛋白質、糖類、抗體、DNA和RNA)之間的相互反應。這項新技術利用了已建立了15年的人類基因組測序研究所采用的方法。這項新技術可研究所有這些生物分子的實際活動情況,特別是它們之間是如何共同工作的。
這項新方法叫“反向散射干擾技術(BSI技術)”。通過發射一束紅外光到裝滿兩種分子混合液的顯微容器中,就像條形碼掃描儀一樣工作,通過掃描就能夠檢測這兩種分子反應產生的能量,即使這種反應非常微弱。
這種檢查設備要求使用新型的傳感器。它的大小非常合適,包括一個像雜貨店條形碼掃描儀似的氦氖激光、一個鏡面、一個像數碼相機里的CCD一樣的檢測器和一個特殊玻璃制的微縮芯片。這一芯片上含有一個只有人頭發絲五十分之一大小的槽。在芯片的一端有一個Y字型通道,研究人員通過這個通道同時注射兩種溶液,其中每種溶液中含有一種不同的分子。然后通過蜿蜒的通道使兩種分子混合。最后,還有一個筆直的觀測面,在那兒檢測分子間相互反應。一束非聚焦的激光束在這一點上直接通過芯片上的小槽。光束在槽內來回反射100次。每次激光束撞擊槽時,一些光透射出去返回到直接指向檢測器的鏡面。在那里形成了明暗交替的直線,研究人員稱之為“干涉圖”。
可以證明,干涉圖對分子的行為非常敏感。比如,如果分子吸附在一起,圖形就會發生變化。分子間的結合力越強,干涉圖變化越大。這可以讓設備系統測量相差百萬倍的分子間相互作用力的變化。這種檢測也就包括了所有生物系統中結合力的變化。該系統工作效果如此之好的原因直到現在還是個謎。研究人員知道,它可以反映出瞬間的屈光率變化,他們猜想,這可能與覆蓋在蛋白表面的水分子重排有關,這種置換會使液體的密度發生輕微的改變,換句話說,就是改變了它的屈光率。BSI技術較當前的技術而言,可能更有成本優勢,“BSI所需的設備價格中等,而且整個系統可以很容易設計為小型化,或整合到實驗芯片上?!盉ornhop說,它也很容易被改裝成高流量的操作系統,同時可以處理數百或數千的不同樣本。
Vanderbilt大學已經為此技術申請了兩個專利,還有幾個專利正在申請中。該大學已經授予一家公司開發這項技術,這家公司準備在今年底完成原型系統的制備
欄目導航
內容推薦
更多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10