通過(guò)使用大型肽庫(kù)，對(duì)蛋白質(zhì)靶標(biāo)進(jìn)行廉價(jià)，高度穩(wěn)定和模塊化的基于肽的合成親和劑（PCC）的快速開(kāi)發(fā)過(guò)程。信用：經(jīng)Heather D. Agnew等的許可轉(zhuǎn)載。

為了增強(qiáng)士兵的殺傷力，陸軍研究人員正在開(kāi)發(fā)能夠在多域環(huán)境中保持穩(wěn)定性能并能夠?qū)崟r(shí)收集士兵健康狀況和性能評(píng)估的生物識(shí)別受體。

美國(guó)陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的化學(xué)家兼團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人馬特·科波克博士說(shuō)：“陸軍需要更具適應(yīng)性，更遠(yuǎn)征性，并具有接近零的后勤需求，同時(shí)在多方面的作戰(zhàn)環(huán)境中優(yōu)化個(gè)人到小隊(duì)的執(zhí)行。陸軍研究實(shí)驗(yàn)室，即陸軍的企業(yè)研究實(shí)驗(yàn)室，稱為ARL�！翱梢灶A(yù)見(jiàn)，實(shí)時(shí)的健康和性能監(jiān)控以及感知當(dāng)前和新出現(xiàn)的環(huán)境威脅，可能是使這一目標(biāo)成為可能的關(guān)鍵工具集�！�

ARL科學(xué)家與加州理工學(xué)院和Indi Molecular，Inc.的研究人員合作，開(kāi)發(fā)了一種蛋白質(zhì)催化捕獲劑（PCC）劑技術(shù)，該技術(shù)可以改善以前的受體版本，并可以監(jiān)控來(lái)自美國(guó)士兵的個(gè)人和環(huán)境數(shù)據(jù)場(chǎng)。該研究自2012年以來(lái)由美國(guó)陸軍協(xié)作生物技術(shù)研究所資助，并在《化學(xué)評(píng)論》的綜合評(píng)論文章中進(jìn)行介紹。

Coppock說(shuō)：“ PCC技術(shù)已證明與標(biāo)準(zhǔn)抗體受體相比，在受體穩(wěn)定性，適應(yīng)性和可制造性方面都有改進(jìn)，并支持“士兵致命性交叉功能小組”作為一種潛在的可行技術(shù)，通過(guò)可從可穿戴式傳感器收集的相關(guān)生物標(biāo)記物來(lái)監(jiān)測(cè)士兵的表現(xiàn)�！�

他說(shuō)，生物受體被整合到生物傳感器中，以從復(fù)雜的混合物（例如血液，汗液，丹參等）中選擇性地捕獲目標(biāo)靶標(biāo)，從而產(chǎn)生可測(cè)量的效果。

Coppock說(shuō)：“沒(méi)有受體，就不可能知道您正在檢測(cè)想要檢測(cè)的東西。”

從注射有目標(biāo)靶標(biāo)的動(dòng)物收集的抗體由于其對(duì)靶標(biāo)的高結(jié)合強(qiáng)度和選擇性而被用作生物傳感器中的受體。

Coppock說(shuō)：“金標(biāo)準(zhǔn)受體的工作是基于抗體的，它們?cè)诎袠?biāo)捕獲和選擇性方面表現(xiàn)出色，但由于其不穩(wěn)定，有限的保存期限和批次間的性能差異，其檢測(cè)能力受到一定程度的限制。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種不同且更具創(chuàng)新性的方法。

Coppock說(shuō)：“作為替代，基于肽的受體更小，更易于生產(chǎn)，價(jià)格便宜并且對(duì)環(huán)境壓力更強(qiáng)健，同時(shí)仍保留了抗體所需的結(jié)合特性�！�

研究小組使用的受體能夠在90攝氏度下加熱一小時(shí)后保留幾乎所有的活性，而許多抗體在加熱到70攝氏度以上后幾分鐘內(nèi)就完全沒(méi)有活性。

Coppock說(shuō)：“我們采用一種完全合成的方法來(lái)開(kāi)發(fā)受體，這可以對(duì)結(jié)合獨(dú)特構(gòu)建基塊的方法進(jìn)行更多控制，以確保穩(wěn)定性并允許直接修改傳感器集成�！�

該團(tuán)隊(duì)建立了完整的功能基礎(chǔ)架構(gòu)，使他們能夠在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部，按需以及通過(guò)廣泛可用的肽合成儀按需要的任何數(shù)量，全面開(kāi)發(fā)基于肽的合成受體。

Coppock說(shuō)：“整個(gè)合作過(guò)程中，技術(shù)的各個(gè)方面都取得了進(jìn)步，最終形成了一種高通量的開(kāi)發(fā)方法。這些方面包括重新考慮靶向策略，升級(jí)文庫(kù)構(gòu)建，自動(dòng)化篩選步驟以及同時(shí)表征多達(dá)100個(gè)不同肽序列的性能。”

他說(shuō)，研究人員現(xiàn)在能夠在確定目標(biāo)靶標(biāo)后兩到三周內(nèi)從頭到尾全面開(kāi)發(fā)一種受體。之前，此過(guò)程大約需要五到六個(gè)月。

Coppock說(shuō)：“目前的陸軍計(jì)劃正在進(jìn)行中，以確定與士兵健康和表現(xiàn)相關(guān)的重要生物標(biāo)志物，因此，建立受體快速發(fā)育的能力將使實(shí)驗(yàn)室能夠跟上并推進(jìn)生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)和分析�！�

研究小組指出，繼續(xù)進(jìn)行研究以更快的方式進(jìn)行新試劑的設(shè)計(jì)和選擇過(guò)程，以使這些傳感器更易于按需制造。此外，ARL目前正在協(xié)調(diào)努力，以解決人類績(jī)效以及食品和水安全方面的傳感需求。

這些受體的其他潛在應(yīng)用包括環(huán)境生物威脅監(jiān)測(cè)，健康診斷和治療，這可能會(huì)嚴(yán)重影響作戰(zhàn)人員。

這項(xiàng)技術(shù)引起了陸軍科技界的極大興趣，例如CCDC士兵中心，CCDC化學(xué)生物中心和陸軍醫(yī)療司令部的研究員。

以前，這項(xiàng)合作研究已經(jīng)使生物受體從技術(shù)就緒水平（TRL-2）到TRL-4成熟，包括成功整合到多種測(cè)定平臺(tái)中，以在嚴(yán)峻的環(huán)境中進(jìn)行堅(jiān)固的生物傳感，并將試劑過(guò)渡到CCDC CBC。