檢測(cè)疾病和感染的新測(cè)試

貝爾法斯特女王大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種極具創(chuàng)新性的新酶生物標(biāo)志物測(cè)試，它可以指示疾病和細(xì)菌污染，節(jié)省時(shí)間、金錢和可能的生命。

這項(xiàng)測(cè)試由皇后全球食品安全研究所的科學(xué)家開(kāi)發(fā)，可以檢測(cè)人類、動(dòng)物和食物中被稱為蛋白酶的疾病酶標(biāo)記。

蛋白酶對(duì)微生物生長(zhǎng)非常重要，是許多疾病的原因。

糖尿病患者尿液或感染傷口中的蛋白酶水平可能高度升高。同樣，在奶牛中，牛奶中蛋白酶的增加可以揭示奶牛乳腺炎和其他疾病，如乳腺炎。在食品中，肉和乳制品中被污染的細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白酶會(huì)導(dǎo)致酸敗，降低保質(zhì)期和質(zhì)量。

目前的蛋白酶檢測(cè)方法成本高、耗時(shí)且不總是有效的。女王全球食品安全研究所的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種納米傳感器，可以檢測(cè)牛奶和尿液中敏感、快速和經(jīng)濟(jì)的蛋白酶。

克萊爾麥克維博士是女王的研究員，也是這項(xiàng)研究的合著者，他在主要期刊《納米研究》上發(fā)表了這項(xiàng)研究。他解釋說(shuō)：“這種測(cè)試不僅生產(chǎn)成本低，而且可以在任何地方使用，不受實(shí)驗(yàn)室條件的限制。這是一種不用在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中測(cè)試就能改變你生活的方法。除了具有成本效益，它還意味著更快的診斷速度。”

Queen研究人員設(shè)計(jì)的基于金納米粒子的納米傳感器通過(guò)可見(jiàn)的顏色變化反應(yīng)來(lái)指示蛋白酶何時(shí)存在。眾所周知，金納米粒子能夠加速被稱為四甲基聯(lián)苯胺(TMB)的化學(xué)物質(zhì)的氧化，并且可以通過(guò)亮藍(lán)色的形成看到。

當(dāng)酪蛋白(牛奶中存在的一種分子)被添加到金納米粒子中時(shí)，它會(huì)包圍納米粒子，作為保護(hù)性的表面屏障。當(dāng)引入TMB時(shí)，酪蛋白防止氧化反應(yīng)，這意味著沒(méi)有或只有輕微的顏色變化。

在蛋白酶的存在下，它們“吃掉”保護(hù)性的酪蛋白屏障，暴露出金納米粒子的表面。在這種情況下，當(dāng)加入TMB時(shí)，蛋白酶已經(jīng)去除了酪蛋白，這意味著氧化迅速發(fā)生，導(dǎo)致快速變色。

這項(xiàng)研究的首席學(xué)者曹聰博士說(shuō)：“當(dāng)我們將TMB加入到酪蛋白包裹的金納米顆粒中時(shí)，我們幾乎可以立即確定溶液是否變藍(lán)或者蛋白酶是否存在。通常這種測(cè)試需要更長(zhǎng)的時(shí)間?！?

用這種方法，蛋白酶可以在90分鐘內(nèi)檢測(cè)出來(lái)，而不需要復(fù)雜或昂貴的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。

此外，用于制造納米傳感器的“成分”容易獲得且成本低。金納米粒子可以大規(guī)模生產(chǎn)，幾乎沒(méi)有儲(chǔ)存要求的限制，使其耐用且便宜。

女王研究人員開(kāi)發(fā)的方法已經(jīng)在牛奶和尿液上進(jìn)行了測(cè)試，但它也可以應(yīng)用于許多其他應(yīng)用。

曹博士解釋說(shuō)：“通過(guò)在表面涂上酪蛋白以外的分子，有可能檢測(cè)出其他類型的酶生物標(biāo)志物。例如，用脂質(zhì)包裹納米顆?？梢詸z測(cè)脂肪酶，這有助于診斷胰腺炎等疾病。

“經(jīng)過(guò)這次檢測(cè)的全面驗(yàn)證，我們希望探索如何擴(kuò)大應(yīng)用范圍，檢測(cè)其他疾病或被污染的食品。這種新方法可以在護(hù)理點(diǎn)識(shí)別酶生物標(biāo)志物。它可以改變?nèi)绾螜z測(cè)和診斷酶生物標(biāo)志物的格局，不僅影響食品安全，也影響動(dòng)物和人類酶相關(guān)疾病的診斷。這項(xiàng)測(cè)試的潛在范圍是巨大的。

全球食品安全研究所創(chuàng)始人、該研究的聯(lián)合研究員埃利奧特教授評(píng)論說(shuō)：“快速診斷疾病或污染的能力會(huì)對(duì)如何應(yīng)對(duì)嚴(yán)重問(wèn)題產(chǎn)生巨大影響。超低成本系統(tǒng)將有助于降低測(cè)試成本，并可能改變發(fā)展中國(guó)家的測(cè)試數(shù)量?！?

標(biāo)簽：