美国研制新型生物传感器.DG

据生命经纬2007年12月24道：美国Vanderbilt大学的化学家发明了一种简单技术能检测到游离的、未标记的生物大分子（包括蛋白质、糖类、抗体、DNA和RNA）之间的相互反应。这项新技术利用了已建立了15年的人类基因组测序研究所采用的方法。这项新技术可研究所有这些生物分子的实际活动情况，特别是它们之间是如何共同工作的。

这项新方法叫“反向散射干扰技术（BSI技术）”。通过发射一束红外光到装满两种分子混合液的显微容器中，就像条形码扫描仪一样工作，通过扫描就能够检测这两种分子反应产生的能量，即使这种反应非常微弱。事实上，研究者最近在《自然》杂志上发表的文章中，还证明了这种技术的敏感性足以检测到蛋白质折叠的过程。这种方法代表了干扰测定法在医学界的全新应用，干扰测定法是一种高效的技术，被广泛用于天文学、全息术、测量勘探学和常规导航等领域。

“分子间的相互反应是生物学的核心。”化学教授Darryl J. Bornhop说，“药物依赖于蛋白质和小分子之间的反应、蛋白质与蛋白质之间的反应、RNA和DNA之间的反应、或者DNA分子之间的反应而发挥作用。所以检测这些反应如何发生，对研究药物的治疗效果是非常有益的。”

王某在某高校的学校论坛上发帖这种检查设备要求使用新型的传感器。它的大小非常合适，包括一个像杂货店条形码扫描仪似的氦氖激光、一个镜面、一个像数码相机里的CCD一样的检测器和一个特殊玻璃制的微缩芯片。这一芯片上含有一个只有人头发丝五十分之一大小的槽。在芯片的一端有一个Y字型通道，研究人员通过这个通道同时注射两种溶液，其中每种溶液中含有一种不同的分子。然后通过蜿蜒的通道使两种分子混合。最后，还有一个笔直的观测面，在那儿检测分子间相互反应。一束非聚焦的激光束在这一点上直接通过芯片上的小槽。光束在槽内来回反射100次。每次激光束撞击槽时，一些光透射出去返回到直接指向检测器的镜面。在那里形成了明暗交替的直线，研究人员称之为“干涉图”。

可以证明，干涉图对分子的行为非常敏感。比如，如果分子吸附在一起，图形就会发生变化。分子间的结合力越强，干涉图变化越大。这可以让设备系统测量相差百万倍的分子间相互作用力的变化。这种检测也就包括了所有生物系统中结合力的变化。该系统工作效果如此之好的原因直到现在还是个谜。研究人员知道，它可以反映出瞬间的屈光率变化，他们猜想，这可能与覆盖在蛋白表面的水分子重排有关，这种置换会使液体的密度发生轻微的改变，换句话说，就是改变了它的屈光率。BSI技术较当前的技术而言，可能更有成本优势，“BSI所需的设备价格中等，而且整个系统可以很容易设计为小型化，或整合到实验芯片上。”Bornhop说，它也很容易被改装成高流量的操作系统，同时可以处理数百或数千的不同样本。

Vanderbilt大学已经为此技术申请了两个专利，还有几个专利正在申请中。该大学已经授予一家公司开发这项技术，这家公司准备在今年底完成原型系统的制备。