Nat Commun: 新方法可实时监测微量血液中的单分子

来源: 生物谷  2018-10-09 A- A+

最近,来自格罗宁根大学的化学生物学副教授Giovanni Maglia等人设计了一种纳米孔系统,能够在几秒钟内同时测量各种生物体液中的不同代谢物。电输出信号可轻松集成到电子设备中,用于家庭诊断。相关结果发表在Nature Communications上。

一般来讲,测量体内的许多代谢物或药物是复杂且耗时的,而且通常不可能进行实时监测。对此,通过单个纳米孔的离子电流对于替代标准生化分析具有较高的前景。

一年前,Maglia演示了如何使用纳米孔来识别蛋白质和多肽的“指纹”。如今,他将这种系统进一步开发用于识别生物体液中的小分子。为此,他使用了一个更大的圆柱形纳米孔,并添加了底物结合蛋白。

(图片来源:Giovanni Maglia, University of Groningen)

Maglia使结合蛋白适应纳米孔内部的环境。蛋白质与其底物结合会改变其构象,这反过来会改变通过孔隙的电流。

通过添加两种不同的对葡萄糖和氨基酸天冬酰胺特异识别的底物结合蛋白,Maglia能够在一分钟内从一滴血液的一小部分中获得上述两种成分的值。Maglia的方法适用于血液,汗液,尿液或任何其他体液,无需准备样品。此外,由于底物结合蛋白位于膜的一侧,样品位于另一侧。毛孔非常狭窄,混合只发生在纳米孔内部,因此系统可以连续运行。

现在的挑战是为更多底物(包括药物)鉴定合适的结合蛋白。到目前为止,Maglia的团队已经发现了十个。但他们需要调整其与纳米孔的适应性。Maglia正在寻找机会建立一家提供这些结合蛋白的公司。 “如果我们能够创建一个特定于数百种不同代谢物的蛋白质的系统,我们将创造一种革命性的医疗诊断新技术。”

资讯出处:New method measures single molecules from nanoliter of blood in real time

原始出处:Nicole Stéphanie Galenkamp, Misha Soskine, Jos Hermans, Carsten Wloka, Giovanni Maglia. Direct electrical quantification of glucose and asparagine from bodily fluids using nanopores. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-06534-1

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