纳米传感器芯片让药物开发提速

2011-5-03 09:33 来源: 中国科学院
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  美国斯坦福大学的研究人员开发出一种新型的传感器芯片,可以大大加快药物开发过程。这种由高度敏感的纳米传感器构成的微芯片,可以分析蛋白质如何相互结合,在评估药物的有效性及可能带来的副作用方面迈出了关键一步。

  这种新型生物传感器只需要一厘米大小的纳米传感器阵列,就能以高于现有任何传感器数千倍的能力持续不断地监测蛋白质的结合活动。新的传感器可以同时监测成千上万种反应,而且比目前的“金标准”方法敏感性更强,并能更快地提供检测结果。

  该纳米传感器阵列有两大重大进步。首先是将磁性纳米标记附着在被研究的蛋白质上,大大地提高了监测的灵敏度。其次,研究人员开发了一种新的分析模型,以监测数据为依据,只要几分钟就能准确地预测结果。而目前其他的技术只能同时监测四种反应,需要长达数小时的时间才能获得结果。

  研究人员在数年前就开发出了磁性纳米传感器技术,在检测小鼠血液中癌症相关蛋白的生物标志物时发现,其敏感性远高于其他技术,检测浓度为其他技术检测浓度的千分之一。

  研究人员将磁性纳米标记附着在特定的蛋白质上,当其与另一个连接到纳米传感器的蛋白相结合时,磁性纳米标记改变纳米传感器周围的磁场。为了确定蛋白与药物之间的结合强度,研究人员将乳腺癌的蛋白放入纳米传感器阵列,同时将从肝脏、肺、肾脏及其他组织获得的蛋白也放入纳米传感器阵列,然后测量附着了磁性纳米标记的药物与各种蛋白的结合强度。这样可以不通过临床实验,就可以初步断定该药物的副作用。虽然目前的芯片每平方厘米只有1000个传感器,但研究人员表示,同样大小的芯片传感器可以增加到数万个之多。

  下一步研究人员将利用这种新型生物传感器微芯片来研究正在开发的药物,研究人员确信这将极大地加快药物开发的进程。