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- 物理學(xué)家創(chuàng)造了微型傳感器來(lái)協(xié)助癌癥檢測(cè)
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2021/1/4
錫拉丘茲大學(xué)（Syracuse University）藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的一名物理學(xué)家希望用新型的新型納米材料來(lái)改善癌癥的檢測(cè)。
物理學(xué)教授Liviu Movileanu創(chuàng)建了微型傳感器，用于檢測(cè)，表征和分析血清中的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）。來(lái)自PPI的信息可能會(huì)給生物醫(yī)學(xué)行業(yè)帶來(lái)福音，因?yàn)檠芯咳藛T正在尋求使允許癌細(xì)胞生長(zhǎng)和擴(kuò)散的蛋白質(zhì)無(wú)效。
Movileanu的發(fā)現(xiàn)是Ph.D.與他人合著的《自然生物技術(shù)》上的一篇論文的主題。學(xué)生Avinash Kumar Thakur。
Movileanu說(shuō)：“對(duì)人類基因組的詳細(xì)了解為鑒定許多與其他蛋白質(zhì)發(fā)生短暫物理關(guān)聯(lián)的功能性蛋白質(zhì)開辟了一個(gè)新領(lǐng)域�！� 這些PPI強(qiáng)度的主要擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致疾病。由于這些相互作用的短暫性，需要新的方法來(lái)評(píng)估它們。
進(jìn)入Movileanu的實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室可以設(shè)計(jì)，創(chuàng)建和優(yōu)化一類獨(dú)特的生物物理工具，即納米生物傳感器。這些高度敏感的基于孔的工具可在單分子水平上檢測(cè)機(jī)械過(guò)程，例如PPI。
即使PPI出現(xiàn)在人體各處，也很難用現(xiàn)有方法進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)樗鼈儯从绊懠?xì)胞信號(hào)和癌癥發(fā)展的PPI）持續(xù)約一毫秒。
Movileanu的反應(yīng)是在細(xì)胞膜上形成一個(gè)孔-一個(gè)稱為納米孔的孔，他通過(guò)孔發(fā)射電流。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)接近或穿過(guò)納米孔時(shí)，電流強(qiáng)度會(huì)改變。這些變化使他能夠確定每種蛋白質(zhì)的特性，并最終確定其身份。
這個(gè)概念并不是什么新概念，它最早是在1980年代提出的，但是直到最近，科學(xué)家才開始大規(guī)模地制造和表征納米生物傳感器，以檢測(cè)DNA，糖，炸藥，毒素和其他納米材料。
Movileanu希望他的實(shí)時(shí)技術(shù)能夠在癌癥擴(kuò)散之前對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。
他特別感興趣的一種癌癥是淋巴細(xì)胞性白血病，這是一種常見的侵襲性疾病，始于骨髓，并擴(kuò)散到血液中。由于白血病細(xì)胞無(wú)法成熟并正常死亡，因此它們通常會(huì)失控。
Movileanu解釋說(shuō)：“白血病細(xì)胞在骨髓中積聚，排除了正常的健康細(xì)胞�！� “與其他癌癥通常起源于乳房，結(jié)腸或肺部（并擴(kuò)散到骨髓）不同，淋巴細(xì)胞白血病起源于淋巴結(jié)，因此得名。”
整個(gè)夏天，他又獲得了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）的四年資助（迄今為止他的第三百萬(wàn)美元），用于建造納米生物傳感器。該項(xiàng)目涉及紐約州立大學(xué)上州醫(yī)科大學(xué)的同事，由生物化學(xué)和分子生物學(xué)副教授Michael Cosgrove G'93，G'98領(lǐng)導(dǎo)。
Movileanu的項(xiàng)目屬于相互作用組學(xué)這個(gè)新興領(lǐng)域的一部分，該組使用實(shí)驗(yàn)和計(jì)算技術(shù)研究蛋白質(zhì)之間的相互作用以及這些相互作用的后果。
物理系生物物理學(xué)和生物材料研究小組的成員莫維利努說(shuō)：“從單一蛋白質(zhì)樣品中收集的數(shù)據(jù)非常龐大�！� “我們的納米結(jié)構(gòu)使我們能夠以敏感，特異性和定量的方式觀察生化事件。之后，我們可以對(duì)單個(gè)蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行可靠的評(píng)估�！�
對(duì)于未來(lái)，Movileanu希望研究更復(fù)雜的生物樣品中的PPI，例如細(xì)胞裂解液（含有“破碎的”細(xì)胞的流體）和組織活檢樣品。
獲得博士學(xué)位的Movileanu說(shuō)：“如果我們知道細(xì)胞的各個(gè)部分如何運(yùn)作，我們就能弄清楚為什么細(xì)胞會(huì)從正常功能向腫瘤樣狀態(tài)偏離�！� 羅馬尼亞布加勒斯特大學(xué)的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)博士�！拔覀兊男鞲衅骺赡茉谏飿�(biāo)志物篩選，蛋白質(zhì)譜分析和蛋白質(zhì)的大規(guī)模研究（稱為蛋白質(zhì)組學(xué)）方面做大事�！�
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