新生物傳感器創建芯片上的“感覺器官”
科技日報北京2月9日電 (記者張夢然)美國康奈爾大學工程學院開發出一種能模擬細胞膜的特性並提供電子讀數的合成生物傳感器。該研究近日發表在美國化學會《ACS合成生物學》雜誌上,其有助於更好地了解細胞生物學、開發新藥以及在芯片上創建“感覺器官”。
細胞膜內的蛋白質是細胞功能的“守門人”,具有許多重要功能,包括與環境交流、催(cui)化(hua)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)以(yi)及(ji)跨(kua)膜(mo)移(yi)動(dong)化(hua)合(he)物(wu)和(he)離(li)子(zi)。當(dang)膜(mo)蛋(dan)白(bai)受(shou)體(ti)被(bei)激(ji)活(huo)時(shi),帶(dai)電(dian)離(li)子(zi)穿(chuan)過(guo)膜(mo)通(tong)道(dao),觸(chu)發(fa)細(xi)胞(bao)功(gong)能(neng)。例(li)如(ru),當(dang)來(lai)自(zi)神(shen)經(jing)的(de)信(xin)號(hao)指(zhi)示(shi)帶(dai)電(dian)的(de)鈣(gai)離(li)子(zi)通(tong)道(dao)打(da)開(kai)時(shi),大(da)腦(nao)神(shen)經(jing)元(yuan)或(huo)肌(ji)肉(rou)細(xi)胞(bao)就(jiu)會(hui)放(fang)電(dian)。
gaiyanjiushiyonghechengshengwuxuefangfazhongjianxibaomojiqiqianrudedanbaizhi,chuangzaoleyizhongshengwuchuanganqi。tayiyizhongrouruanqieyiyushiyongdedaodianjuhewuweiqidian,zaizhichengwuzhishangchongdangdianlubingyoujisuanjijiankong。xingchengmodeyicengzhizhifenziweiyujuhewudedingbu,mubiaodanbaizhiweiyuzhizhinei。zhegedaodianchuanganpingtaikeyizaidanbaizhibeijihuoshijinxingdianzidushu,nenggouceshifenzishifouyijiruheyuxibaomozhongdedanbaizhifashengfanying。
在(zai)概(gai)念(nian)驗(yan)證(zheng)研(yan)究(jiu)中(zhong),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)創(chuang)建(jian)的(de)無(wu)細(xi)胞(bao)傳(chuan)感(gan)平(ping)台(tai)將(jiang)模(mo)型(xing)蛋(dan)白(bai)質(zhi)直(zhi)接(jie)合(he)成(cheng)到(dao)人(ren)造(zao)膜(mo)中(zhong)。由(you)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)組(zu)件(jian)是(shi)透(tou)明(ming)的(de),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)可(ke)使(shi)用(yong)光(guang)學(xue)技(ji)術(shu),例(li)如(ru)在(zai)激(ji)活(huo)時(shi)發(fa)出(chu)熒(ying)光(guang)的(de)工(gong)程(cheng)蛋(dan)白(bai)質(zhi),通(tong)過(guo)顯(xian)微(wei)鏡(jing)研(yan)究(jiu)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li),並(bing)觀(guan)察(cha)細(xi)胞(bao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)蛋(dan)白(bai)質(zhi)本(ben)身(shen)發(fa)生(sheng)了(le)什(shen)麼(me)。他(ta)們(men)還(hai)可(ke)記(ji)錄(lu)電(dian)子(zi)活(huo)動(dong),通(tong)過(guo)巧(qiao)妙(miao)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)了(le)解(jie)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)功(gong)能(neng)。
研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)稱(cheng),這(zhe)是(shi)利(li)用(yong)跨(kua)膜(mo)蛋(dan)白(bai)的(de)無(wu)細(xi)胞(bao)合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)第(di)一(yi)個(ge)範(fan)例(li)。他(ta)們(men)將(jiang)不(bu)必(bi)在(zai)細(xi)胞(bao)中(zhong)生(sheng)長(chang)蛋(dan)白(bai)質(zhi),然(ran)後(hou)再(zai)將(jiang)它(ta)們(men)嵌(qian)入(ru)膜(mo)平(ping)台(tai)。相(xiang)反(fan),他(ta)們(men)可(ke)直(zhi)接(jie)從(cong)DNA進行合成。
有了這樣的係統,對與疾病有關的特定蛋白質感興趣的藥物化學家,可以將潛在的治療分子流過該蛋白質以觀察它的反應;希望創建環境傳感器的科學家也可在平台上放置敏感蛋白質,對化學物質或汙染物進行檢測。
【總編輯圈點】
用鼻子去聞、用yong舌she頭tou去qu嚐chang,看kan似si簡jian單dan的de動dong作zuo中zhong,離li子zi通tong道dao就jiu啟qi動dong了le。科ke學xue家jia們men現xian在zai可ke在zai人ren們men聞wen到dao某mou種zhong東dong西xi時shi提ti取qu被bei激ji活huo的de蛋dan白bai質zhi,並bing將jiang結jie果guo轉zhuan化hua到dao電dian子zi係xi統tong裏li,去qu感gan知zhi以yi往wang化hua學xue傳chuan感gan器qi根gen本ben無wu法fa檢jian測ce到dao的de東dong西xi。與yu此ci同tong時shi,新xin傳chuan感gan器qi為wei藥yao理li學xue開kai辟pi出chu一yi條tiao路lu徑jing:如何製造非阿片類止痛藥?如何開發阿爾茨海默及帕金森病治療藥?利用細胞膜蛋白的相互作用,我們可能有截然不同的思路誕生。
- 21-12-30科研人員研發出水麵智能保潔無人子母船係統 搭載動態避
- 21-12-31迄今最輕鎂同位素誕生
- 21-12-31我國瞄準智慧育種4.0時代進發
- 21-12-30研究人員開發出可自修複鈣鈦礦太陽能電池 運行500小
- 21-12-30韋布發射升空 五大天文任務可期
- 21-12-31控製調節性T細胞發育的生化“開關”找到
- 21-12-30氣候變暖影響下,這種動物或將麵臨“性別失調”
- 21-12-30“一不小心”活到200歲 太平洋岩魚的長壽秘訣人類可
- 21-12-31埃及法老木乃伊首次“數字化解封”
- 22-04-20超聲波為水下儀器和人體植入設備充電


