鲁毅教授设计出简单方便的检测方法

生物谷

伊利诺斯州大学的华裔化学教授鲁毅（Yi Lu）和同事已经发明出一种简单的、能够检测唾液、尿液或血清中含有的可卡因和其他药物的“量尺”化验方法。这种化验基于DNA-金纳米颗粒技术，并且能够被放置到用户易操作试剂盒中，就和在家里能自行使用的验孕棒类似。

鲁教授解释说，“根据我们早期对铅传感器（lead (Pb) Sensor）的研究，我们根据核酸适体(aptamer)纳米结构的横向流动分离特性构建了比色传感器”。

鲁教授表示，这种新的传感器提供了一种快速、方便的检测方法，能够被处于救护第一线的工作人员或紧急情况下的家体成员快速检测个体是否使用了某种药物和其他化学物质。

核酸适体(aptamer)是单链的核酸，能够与特定的分子结合。对于一个分子靶标（如可卡因）来说，可以从DNA库中选出相对应的核酸适体。

通过使用横向流动装置作为平台来分离核酸适体相关的纳米颗粒聚集体，鲁教授和博士后刘觉文（Juewen Liu）、研究生Debapriya Mazumdar创造出了高灵敏、高选择性的比色传感器，它能模拟石蕊试纸化验。研究人员将这项研究的结果发表在近期的Angewandte Chemie International Edition上。

这种横向流动（lateral flow）装置由四个交叠的衬垫构成——灯芯材料垫（wicking pad）、结合、膜和吸收部分。适当的核酸适体纳米颗粒聚集物被放置在结合垫上；链霉亲和素(streptavidin)被用作膜垫的一条分界线。然后干燥这个装置。

当放入到一个溶液或涂抹上一个样品时，芯垫能将这种液体输送到结合垫上的纳米颗粒聚集体上。再次结合了水的聚集体接着会迁移到膜的边界，但是他们因为尺寸比较大而无法穿透次膜。

核酸适体能快速与存在的任何靶标分子，并释放出一些金纳米颗粒。红色的纳米颗粒然后沿着膜迁移，在那里，他们被链霉亲和素捕获并形成红色线。这条线的颜色强度就是样本溶液中靶标分子含量的一个指示剂。

到目前为止，研究人员已经成功地证实他们的这种“量尺”技术能够用于检测人类血清样品中的腺苷和可卡因。

鲁教授表示，这些结果证实以核酸适体为基础的“量尺”能够与生物样品兼容，因而能够用于医学诊断。