摘要： 生物通報道，斯坦福大學的研究人員開發出一款新的生物傳感器芯片，能顯著加速藥物開發的過程。此款芯片能分析蛋白之間如何結合，有助于評估潛在藥物治療的效果和可能的副作用。此項成果發表在4月10日的《Nature Nanotechnology》在線版上。文章的通訊作者是斯坦福大學材料科學和工程學系的王善祥教授。
生物通報道，斯坦福大學的研究人員開發出一款新的生物傳感器芯片，能顯著加速藥物開發的過程。此款芯片能分析蛋白之間如何結合，有助于評估潛在藥物治療的效果和可能的副作用。此項成果發表在4月10日的《Nature Nanotechnology》在線版上。文章的通訊作者是斯坦福大學材料科學和工程學系的王善祥教授。
王善祥教授1986年畢業于中國科技大學，1993年或美國卡內基梅隆大學機電系博士學位。他的研究方向是磁性納米技術，包括生物磁性傳感、磁性芯片、新的磁性納米顆粒、磁阻材料等等。他已經發表了100多篇文章，并擁有8項**。
在這款納米傳感器上，每平方厘米陣列能同時并連續監控數千個蛋白結合事件。這種新的傳感器芯片比現有芯片有著更高的靈敏度，且能更快提供結果。文章的通訊作者，斯坦福大學材料科學和工程學王善祥教授表示：“你可以在單個芯片上放上數千甚至數萬個不同蛋白，并運行蛋白結合實驗?！?/FONT>
納米傳感器芯片的優勢在于兩方面。首先，磁性納米標簽（nanotag）與待研究的蛋白結合，大大提高了監控的靈敏度。其次，研究人員開發出一種分析模型，能夠幫助他們根據僅僅幾分鐘的監控數據來監控相互作用的最終結果。目前的技術一般同時監控不超過4個相互作用，且過程需要幾小時。
此研究小組在幾年前曾開發出磁性納米傳感器技術，并在微量的小鼠血液中檢測到癌癥相關的生物標志物。此技術所能檢測的血液濃度為其他技術的千分之一，顯示出它的靈敏度。
研究人員將納米標簽與待研究的特定蛋白結合。當帶標簽的蛋白與納米傳感器上固定的其他蛋白結合時，磁性納米標簽改變了納米傳感器周圍的磁場，這可被檢測器檢測到。
文章的第一作者Richard Gaster談到：“我們正在尋找一種乳腺癌藥物。我們的目標是藥物與乳腺癌細胞中的目標蛋白盡可能強地結合。但是我們還想知道：藥物是否會與機體內其他蛋白結合?！?/FONT>
為了確定這一點，研究人員將乳腺癌蛋白以及肝、肺、腎及其他組織的蛋白固定在納米傳感器芯片上。隨后加入結合了磁性納米標簽的藥物，并觀察哪些蛋白與藥物結合，結合作用有多強。研究人員能夠從實驗結果中判斷該藥物與乳腺癌細胞以及機體內其他蛋白的結合程度，并判斷該藥物可能的副作用。
據王教授介紹，此納米傳感器與計算機硬盤所使用的傳感器是同一類型，很容易擴展。盡管目前每平方厘米芯片上有超過1000個傳感器，但他相信以后能擴展到數萬個。下一步，他們打算將此技術與一種正在開發的藥物結合。他認為，這才是這項技術的真正應用。（生物通 薄荷）
原文檢索：
Quantification of protein interactions and solution transport using high-density GMR sensor arrays
Nature Nanotechnology (2011) doi:10.1038/nnano.2011.45
摘要：
Monitoring the kinetics of protein interactions on a high-density sensor array is vital to drug development and proteomic analysis. Label-free kinetic assays based on surface plasmon resonance are the current gold standard, but they have poor detection limits, suffer from non-specific binding, and are not amenable to high-throughput analyses. Here, we show that magnetically responsive nanosensors that have been scaled to over 100,000 sensors per cm2 can be used to measure the binding kinetics of various proteins with high spatial and temporal resolution. We present an analytical model that describes the binding of magnetically labelled antibodies to proteins that are immobilized on the sensor surface. This model is able to quantify the kinetics of antibody–antigen binding at sensitivities as low as 20 zeptomoles of solute.
來源：生物通