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美國研制新型生物傳感器

發(fā)布時間:2007-12-28 作者: 來源: 瀏覽:587

      美國Vanderbilt大學的化學家發(fā)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(fā)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(shù)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(fā)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(fā)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(tǒng)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(tǒng)中結合力的變化。該系統(tǒng)工作效果如此之好的原因直到現(xiàn)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(fā)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(yōu)勢,“BSI所需的設備價格中等,而且整個系統(tǒng)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(tǒng),同時可以處理數(shù)百或數(shù)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(fā)這項技術,這家公司準備在今年底完成原型系統(tǒng)的制備


 

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