基于適配體的生物傳感
項(xiàng)目背景我們正在開發(fā)一個(gè)能夠快速,,即在5分鐘內(nèi),,檢測廣泛的潛在目標(biāo)(病毒、毒素,、蛋白質(zhì)等)的傳感器平臺(tái)。最近,,我們已經(jīng)成功地使用場效應(yīng)晶體管功能化的適配體來檢測與SARS-Cov-2相關(guān)的尖峰蛋白,,并且在檢測血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)方面也取得了類似的結(jié)果。使用適配體是一種新的方法,,它使目標(biāo)分子比傳統(tǒng)的基于抗體的傳感器更接近傳感器,。這種接近提供了更高的靈敏度,而適配體則具有與抗體類似的選擇性,。長期目標(biāo)是開發(fā)一系列適合家庭/社區(qū)使用的快速診斷測試,,用于檢測單一目標(biāo),以及開發(fā)能夠同時(shí)篩選多個(gè)目標(biāo)的更全面的分析工具,。到目前為止,,我們已經(jīng)使用多種不同的方法實(shí)現(xiàn)了基于適配體的傳感器,包括:電學(xué)方法(硅,、氧化鋅和納米線晶體管),、光學(xué)方法(通過微環(huán)形諧振器和基于熒光的技術(shù)),以及使用電化學(xué)方法(阻抗光譜學(xué)),。使用廣泛的方法使我們能夠更好地理解適配體-目標(biāo)的相互作用,,并為每個(gè)所需的目標(biāo)獲得最佳方法。技術(shù)簡介最近大量所謂芯片實(shí)驗(yàn)室的生物傳感器被證明可以用與檢測多種目標(biāo)蛋白質(zhì)和分子(包括病毒,、毒素),。雖然這些傳感器已經(jīng)在一系列平臺(tái)(電、光等)上實(shí)現(xiàn),,但它們通常通過使用抗體將目標(biāo)蛋白連接到傳感器來工作,。這些裝置中的選擇性是使用抗體產(chǎn)生的,而靈敏度可以通過改變活性區(qū)的尺寸來提高,。目前,,基于抗體的生物傳感器的一個(gè)主要限制是抗體的大小,這與它們要檢測的蛋白質(zhì)/分子的大小相似,。這導(dǎo)致正在研究的物理參數(shù)發(fā)生相對(duì)較小的變化,。我們的研究希望采用適配體而非抗體,,適配體由短DNA、RNA或肽鏈組成,。利用它們的形態(tài)和電荷分布,,適配體能夠非常特異地與單個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)合。由于它們比抗體小得多,,結(jié)果是通過適配體結(jié)合的蛋白質(zhì)將在信號(hào)水平上產(chǎn)生更大的變化,。技術(shù)優(yōu)勢在生物傳感中使用適配體而非傳統(tǒng)抗體的關(guān)鍵優(yōu)勢之一在于適配體體積小得多。這意味著可以在生理相關(guān)液體中使用該系統(tǒng),,并能獲得更好的靈敏度,。此外,適配體相比抗體價(jià)格顯著降低且更加穩(wěn)定,,這意味著對(duì)終端傳感器來說更低的成本與更長的使用期限,。通過研究一系列傳感技術(shù)(電、光,、電化學(xué))我們將能夠優(yōu)化傳感器來完成各種既定應(yīng)用。這種方式也將使我們有可能將多種檢測策略集成在同一個(gè)設(shè)備上,,從而提升檢測性能(比如提供的陽性/陰性結(jié)果錯(cuò)誤率更低),。應(yīng)用場景一般來說,可以推斷,,只要能夠發(fā)現(xiàn)與所需靶點(diǎn)有特異性結(jié)合的適配體,,基于適配體的傳感器就是可行的。我們目前預(yù)見到的這些傳感器的兩項(xiàng)潛在市場是:1,、家庭/社區(qū)環(huán)境中個(gè)人使用的低成本,、快速傳感。針對(duì)某個(gè)靶點(diǎn)使用單一傳感器,,無需受過訓(xùn)練的醫(yī)護(hù)人員(與目前免疫層析診斷/懷孕檢測方式相似)2,、醫(yī)療診斷:通過開發(fā)多路傳感器陣列,每個(gè)傳感器配針對(duì)不同靶點(diǎn)的不同適配體大量的可能情況,,可以從單一樣本(血液,、唾液、尿液等)中同時(shí)檢測疾病情況,。盡管這種方式會(huì)更加復(fù)雜和昂貴,,很可能需要一些醫(yī)學(xué)/技術(shù)知識(shí),但由于能夠同時(shí)篩查多種疾病,,該方式仍會(huì)極大改進(jìn)當(dāng)前的醫(yī)療診斷,。合作方式·技術(shù)合作——我們正在尋找能夠協(xié)助推進(jìn)此項(xiàng)工作的潛在合作者。我們感興趣的領(lǐng)域包括:(1)適體發(fā)現(xiàn)技術(shù)(能夠檢測到更多目標(biāo)蛋白質(zhì)/分子),;(2)終端用戶,,即能夠參與測試,、反饋與討論的醫(yī)療機(jī)構(gòu);(3)半導(dǎo)體材料生長/開發(fā):以便于其他可能材料(即石墨烯,、GaO,、聚合物等)來作為傳感晶體管/諧振器進(jìn)行檢測·技術(shù)商業(yè)化(在中國)——我們也有興趣與工商業(yè)合作伙伴交流從樣機(jī)階段推進(jìn)到下一個(gè)商業(yè)化階段?!ぜ夹g(shù)咨詢·投融資
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