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适体生物传感器研究进展 徐大炜，盗之±型 (军事医学科学院放射医学研究所，北京，100850) 随着功能基因组研究的不断深入以及蛋白质组研究的迅速崛起，核酸与蛋白质之间 的相互作用研究已得到了广泛的关注。近年来利用指数级宦集配体系统进化技术 of evolution enrichment．SELEX)研究人员已经筛选出 byexponential (Systematic ligands 许多与蛋白等靶分子特异性结合的核酸配基，并将这种能与有机物或蛋白质等靶分子专 成的单链寡核苷酸，并能形成独特的空间结构。与传统的以碱基互补为特异性识别原理 的DNA传感器相比，适体传感器则主要依据核酸分子特定的空间构像与靶蛋白实现特异 性结合。与免疫传感器中的抗体识别分子相比，适体具有制备合成简单、易于修饰和保 存等特点，因此近年来以适体为传感识别分子的适体传感器研究得到了广泛关注。 随着各种检测分析技术应用于适体传感器的研究中，适体传感器按其换能器件转换 信号分类可以分为： f电化学适体传感器适体修饰电极[3】 I J 光纤适体传感器[4】 适体传感器、光学适体传感器表面等离子体共振适体传感器[5,61 I 荧光适体传感器【7．14】 I 、压电晶体适体传感器、表面声波适体传感器【15．171 适体传感器已经在蛋白质组学、病毒检测、疾病诊断、环境检测方面得到了应用， 检测的物质既包括凝血酶、人IgE、DNA聚合酶等生物大分子，也有如ATP和腺苷等识 别小分子的适体传感器的研究。上述识别分子通过自组装或化学键合等方法制各成生物 传感器件，利用压电晶体、表面等离子体共振或悬臂式传感器等检测装置可以对结合的 蛋白实现直接检测；也可以通过对适体进行荧光标记或通过酶标等方法，利用适体结合 蛋白后光学或电化学活性物质的变化达到检测的目的。此外．适体传感器也正从单一检 测单元向阵列多元检测发展。 本实验室以人IgE的适体为识别分子，建立了阻抗法无标记电化学传感检测方法。 研究中以光刻金膜阵列电极为基底电极，将巯基修饰的适体通过自组装方法修饰在金阵 列电极的表面。采用原子力显微镜观察适体对IgE的特异性结合形貌，证实了此传感表 面对蛋白IgE的特异性结合能力。实验结果表明，与抗体相比，适体较小的分子结构与 定向固定等特点有利于为传感器提供更低的背景、更高的检测灵敏度与选择性。创建的 阻抗法适体传感技术具有能对蛋白质直接检测的性能，且具有发展为阵列式检测的功能。 对于蛋白质组学中蛋白质的无标记直接检测及其功能研究具有积极意义。 由于适体传感器在灵敏性、稳定性和重复性方面所存在的优势，随着适体研究的广 23 泛发展，与其相对应的适体传感器有望得到更深入与快速的发展，有望为生命科学研究 ·十1核酸与其它生物分子问的相互作用提供更新的分析方法。此外，也为临床诊断、环境 检测等领域提供更先进的测试工具，为核酸传感技术与方法的研究与应用注入新的活力。 致设}：国家科技部“人类肝脏蛋白质组新技术新方法探索”973项目资助(课题编号： 2004CB520804)。 参考文献： Szostak，，Nature，1990，346：818 1．A．D．Ellington。J．W 2．C．nerk．L．Gold，Sc把Rce，1990，249：505 and Bioelectronics，in 3．K．Ikebukuro，C．Kiyohara，K．Sode，Biosensorspress 4．M．Lee，D，R．waIt，Ahal．Biochem，，20∞，282：142 al，Biosens,Bioelectro