外媒 | MIT开发出新型传感器,可用于筛查难以诊断的癌症
由MIT工程师组成的一个团队开发出一种新型传感器,可检测到天然细胞受体通常识别的分子。该传感器的原型可以检测到一种名为CXCL 12的免疫分子。他们表示,这可以帮助开发一种常规筛查系统,用于难以诊断的癌症或转移性肿瘤。这项技术还可用作高度仿生的电子“鼻子”,可以分析任何体液,如血液、泪液或唾液,并可以同时筛查不同的目标。
该团队从包裹所有细胞的膜中获取灵感。这些细胞膜具有数千个受体蛋白,能够检测环境中的分子。MIT团队将蛋白质改造成能够在膜外生存的形式,将它们固定在覆盖在石墨烯晶体管上的结晶蛋白层上。当检测到目标分子时,晶体管会将信息传输到计算机或智能手机。团队表示,该传感器潜在地可以用于分析任何体液,如血液、泪液或唾液,并可以同时筛查不同的目标。
该团队称,他们的方法旨在基于细胞膜中发现的受体蛋白构建传感器。然而,这些蛋白往往难以处理,因为一旦被移除,它们只有在溶剂中悬浮才能保持结构。MIT的张曙光、青锐等人之前已经找到了一种方法,将疏水蛋白转变成水溶性蛋白。他们通过将疏水氨基酸替换为亲水氨基酸的方法,称为QTY代码。
“人们已经尝试使用受体进行传感几十年了,但由于受体需要洗涤剂来保持稳定,因此难以普及使用。我们方法的新颖之处在于,我们可以使它们水溶性,并且可以在大规模生产中使用。”青锐说。
“我们从生物系统中识别出关键受体,并将它们固定在生物电子接口上,从而可以收集所有这些生物信号,然后将它们转化为可以通过机器学习算法分析和解释的电气输出。”青锐和博士生薛曼田撰写了这些传感器的研究,该研究发表在《科学进展》上。张曙光、Tomás Palacios和Uwe Sleytr是该研究的高级作者之一。
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