斯坦福大學的研究人員開發(fā)出一款新的生物傳感器芯片，能顯著加速藥物開發(fā)的過程。此款芯片能分析蛋白之間如何結合，有助于評估潛在藥物治療的效果和可能的副作用。此項成果發(fā)表在4月10日的《Nature Nanotechnology》在線版上。文章的通訊作者是斯坦福大學材料科學和工程學系的王善祥教授。
　　王善祥教授1986年畢業(yè)于中國科技大學，1993年或美國卡內基梅隆大學機電系博士學位。他的研究方向是磁性納米技術，包括生物磁性傳感、磁性芯片、新的磁性納米顆粒、磁阻材料等等。他已經(jīng)發(fā)表了100多篇文章，并擁有8項專利。
　　在這款納米傳感器上，每平方厘米陣列能同時并連續(xù)監(jiān)控數(shù)千個蛋白結合事件。這種新的傳感器芯片比現(xiàn)有芯片有著更高的靈敏度，且能更快提供結果。文章的通訊作者，斯坦福大學材料科學和工程學王善祥教授表示：“你可以在單個芯片上放上數(shù)千甚至數(shù)萬個不同蛋白，并運行蛋白結合實驗。”
　　納米傳感器芯片的優(yōu)勢在于兩方面。首先，磁性納米標簽（nanotag）與待研究的蛋白結合，大大提高了監(jiān)控的靈敏度。其次，研究人員開發(fā)出一種分析模型，能夠幫助他們根據(jù)僅僅幾分鐘的監(jiān)控數(shù)據(jù)來監(jiān)控相互作用的最終結果。目前的技術一般同時監(jiān)控不超過4個相互作用，且過程需要幾小時。
　　此研究小組在幾年前曾開發(fā)出磁性納米傳感器技術，并在微量的小鼠血液中檢測到癌癥相關的生物標志物。此技術所能檢測的血液濃度為其他技術的千分之一，顯示出它的靈敏度。
　　研究人員將納米標簽與待研究的特定蛋白結合。當帶標簽的蛋白與納米傳感器上固定的其他蛋白結合時，磁性納米標簽改變了納米傳感器周圍的磁場，這可被檢測器檢測到。
　　文章的第一作者Richard Gaster談到：“我們正在尋找一種乳腺癌藥物。我們的目標是藥物與乳腺癌細胞中的目標蛋白盡可能強地結合。但是我們還想知道：藥物是否會與機體內其他蛋白結合。”
　　為了確定這一點，研究人員將乳腺癌蛋白以及肝、肺、腎及其他組織的蛋白固定在納米傳感器芯片上。隨后加入結合了磁性納米標簽的藥物，并觀察哪些蛋白與藥物結合，結合作用有多強。研究人員能夠從實驗結果中判斷該藥物與乳腺癌細胞以及機體內其他蛋白的結合程度，并判斷該藥物可能的副作用。
　　據(jù)王教授介紹，此納米傳感器與計算機硬盤所使用的傳感器是同一類型，很容易擴展。盡管目前每平方厘米芯片上有超過1000個傳感器，但他相信以后能擴展到數(shù)萬個。下一步，他們打算將此技術與一種正在開發(fā)的藥物結合。他認為，這才是這項技術的真正應用。