挽救中毒患者生命經(jīng)常是幾分鐘的事情,,復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室分析過(guò)程以及復(fù)雜的設(shè)備不可能出現(xiàn)在事發(fā)現(xiàn)場(chǎng),,因此需要急救醫(yī)生對(duì)毒藥或者患者過(guò)量服用的毒品類型做出快速、可靠的診斷,。最近,,伊利諾斯州立大學(xué)的一支研究小組發(fā)明出一種快速診斷的生化檢測(cè)條(test strips),如同操作驗(yàn)孕試紙一樣,,非常簡(jiǎn)單,,只需將檢測(cè)條浸入樣本中觀察是否出現(xiàn)顏色條帶。這種檢測(cè)條可靠性不啻于實(shí)驗(yàn)室方法,。在此基礎(chǔ)上,,由盧軼(Yi Lu,音譯)帶領(lǐng)的研究小組又開(kāi)發(fā)出可以檢測(cè)唾液,、尿液,、血清等生化樣本中可卡因的檢測(cè)條,。
盧說(shuō):“我們的方法主要依賴金粒子(gold spheres)和核酸適體(aptamer)。”核酸適體是一系列單鏈核酸分子,,與長(zhǎng)度相同的特異靶分子相結(jié)合,,特異性如同抗體一樣。從大量的序列隨機(jī)的DNA鏈(文庫(kù))中,,有可能找出適合每個(gè)靶分子的核酸適體,。“核酸適體雖已廣泛、實(shí)際應(yīng)用,,但其診斷學(xué)價(jià)值還沒(méi)有開(kāi)發(fā),,因?yàn)橄鄳?yīng)的測(cè)試不能被沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練的普通用戶方便使用。”
新的檢測(cè)可卡因測(cè)試條與此不同,,當(dāng)將測(cè)試條的一端浸入樣本后,,液體會(huì)沿著測(cè)試條蔓延到金-核酸適體叢塊區(qū)域。訣竅就在于這些叢塊的特殊結(jié)構(gòu):它們聚集了連接有短鏈DNA和生物素分子(biotin)的納米金顆粒,。這些DNA鏈?zhǔn)强煽ㄒ蛱禺怐NA核酸適體(cocaine-specific DNA aptamer)兩個(gè)區(qū)域的互補(bǔ)鏈,。核酸適體與這些短鏈DNA相結(jié)合,將金顆粒連接成為大的集合體,。當(dāng)含有可卡因的液體到達(dá)集合體后,,可卡因分子立即結(jié)合到核酸適體上,并將核酸適體從混合物中移除,。集合體降解為一個(gè)個(gè)金顆粒,。自由的金顆粒為紅色。液體沿測(cè)試條繼續(xù)蔓延,,到達(dá)隔膜,,金顆粒大集合體不能通過(guò)隔膜,而紅色的金顆粒能夠通過(guò)隔膜,,它們停留在鏈霉親和素(streptavidin,,能與金顆粒表面的生物素特異結(jié)合)窄帶上。金顆粒在窄帶上聚集,,呈現(xiàn)出紅色條帶,。
“我們的方法具有通用性,”盧強(qiáng)調(diào)根據(jù)這個(gè)原理,,能夠開(kāi)發(fā)出快速檢測(cè)多種藥品,、毒品以及生理學(xué)分子的檢測(cè)條,這一原理也適合環(huán)境檢測(cè),。
Yi Lu教授1986年畢業(yè)于北京大學(xué),,獲學(xué)士學(xué)位,;1992年在美國(guó)University of California (Los Angeles) 獲博士學(xué)位,,然后赴California Institute of Technology化學(xué)與化學(xué)工程部作博士后,,然后先后在University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC)作助理教授、副教授,、教授,。他的主要研究方向及興趣主要包括金屬蛋白設(shè)計(jì)、 人工生物催化劑工程,、DNA/RNA 接觸反應(yīng),、生物傳感器等。在PNAS, Angew. Chem. Int. Ed, Biochemsitry, J. Am. Chem. Soc.等著名期刊上發(fā)表論文200多篇及8項(xiàng)專利,。