在5月27日的《自然材料》(Nature Materials)杂志上,科学家们开发出了一种超灵敏测试使得他们能够在疾病最初期阶段检测到疾病的迹象(实验室管理)。
来自英国帝国理工学院和西班牙维哥大学的科学家们创建了一种新测试技术能够检测出表明存在疾病的特殊分子,甚至当这些分子还处于极低浓度之时。当前已有一些测试利用生物传感器来筛查某些疾病的生物学标记物(protocol)。然而当生物标记物处于极低浓度时,现有的生物传感器在检测它们时就变得不那么敏感和具有预测性。研究人员显示新的生物传感器测试能够找到与前列腺癌相关的称之为前列腺特异性抗原(PSA)的一种生物标记物。(实验室管理)研究小组说这种生物传感器能够被轻易地改装用于检测其他的已知相关生物标记物的疾病或病毒。
研究人员通过在包含血清蛋白复杂混合物的溶液中检测PSA生物标记物样品证实了他们生物传感器的效力。在超低浓度时监控PSA的水平对于早期诊断前列腺癌的复发是至关重要的,然而经典的检测方法不够敏感及以高度的准确性来完成这种分析。这测试技术能够实现更可靠的诊断,不过还需要开展更多的研究来进一步探索它的潜力。在篇文章中,研究小组检测到了每毫升0.000000000000000001克的PSA,这是当前生物传感器性能的极限。相比之下,现有的称为酶联免疫吸附法(ELISA)的测试只能检测每毫升0.000000001克的PSA,浓度要高9个数量级。
新研究中所用的生物传感器包括纳米级大小的金色星状物漂浮在包含其他血源性蛋白的溶液中。抗体附着在这些金色星状物表面,当他们在样品中检测PSA时,就可以结合到PSA上。第二种抗体上附着有一种葡萄糖氧化酶,能够识别PSA,在金色星状物上生成独特的银色结晶包被,在PSA生物标记物处于低浓度时更为明显。这种银色包被作为一种信号表明PSA存在,科学家们利用光学显微镜即可轻易地对其进行检测(protocol)。
下一阶段研究小组将开展进一步的临床检测评估这一生物传感器在检测各种与HIV和其他感染疾病相关的不同生物标记物中的效力(实验室管理)。