物理學家創造了微型傳感器來協助癌癥檢測
來源:加速度傳感器網 2021/2/25
錫拉丘茲大學（Syracuse University）藝術與科學學院的一名物理學家希望用新型的新型納米材料來改善癌癥的檢測。
物理學教授Liviu Movileanu創建了微型傳感器，用于檢測，表征和分析血清中的蛋白質-蛋白質相互作用（PPI）。來自PPI的信息可能會給生物醫學行業帶來福音，因為研究人員正在尋求使允許癌細胞生長和擴散的蛋白質無效。
Movileanu的發現是Ph.D.與他人合著的《自然生物技術》上的一篇論文的主題。學生Avinash Kumar Thakur。
Movileanu說：“對人類基因組的詳細了解為鑒定許多與其他蛋白質發生短暫物理關聯的功能性蛋白質開辟了一個新領域�！� 這些PPI強度的主要擾動會導致疾病。由于這些相互作用的短暫性，需要新的方法來評估它們。
進入Movileanu的實驗室，該實驗室可以設計，創建和優化一類獨特的生物物理工具，即納米生物傳感器。這些高度敏感的基于孔的工具可在單分子水平上檢測機械過程，例如PPI。
即使PPI出現在人體各處，也很難用現有方法進行檢測，因為它們（即影響細胞信號和癌癥發展的PPI）持續約一毫秒。
Movileanu的反應是在細胞膜上形成一個孔-一個稱為納米孔的孔，他可以通過該孔發射電流。當蛋白質接近或穿過納米孔時，電流強度會改變。這些變化使他能夠確定每種蛋白質的特性，并最終確定其身份。
這個概念并不新穎（它最早是在1980年代提出的），但是直到最近，科學家才開始大規模地制造和表征納米生物傳感器，以檢測DNA，糖，炸藥，毒素和其他納米材料。
Movileanu希望他的實時技術能夠在癌癥擴散之前對其進行檢測。
他特別感興趣的一種癌癥是淋巴細胞性白血病，這是一種常見的侵襲性疾病，始于骨髓，并擴散到血液中。由于白血病細胞無法成熟并正常死亡，因此它們通常會失控。
Movileanu解釋說：“白血病細胞在骨髓中積聚，排除了正常的健康細胞�！� “與其他癌癥通常起源于乳房，結腸或肺部（并擴散到骨髓）不同，淋巴細胞白血病起源于淋巴結，因此得名�！�
整個夏天，他又獲得了美國國立衛生研究院（NIH）的四年資助（迄今為止他的第三百萬美元），用于建造納米生物傳感器。該項目涉及紐約州立大學上州醫科大學的同事，由生物化學和分子生物學副教授Michael Cosgrove G'93，G'98領導。
Movileanu的項目屬于相互作用組學這個新興領域的一部分，該組使用實驗和計算技術研究蛋白質之間的相互作用以及這些相互作用的后果。
物理系生物物理學和生物材料研究小組的成員莫維利努說：“從單個蛋白質樣品中收集的數據非常龐大�！� “我們的納米結構使我們能夠以敏感，特異性和定量的方式觀察生物化學事件。之后，我們可以對單個蛋白質樣品進行可靠的評估�！�
對于未來，Movileanu希望研究更復雜的生物樣品中的PPI，例如細胞裂解液（含有“破碎的”細胞的流體）和組織活檢樣品。
獲得博士學位的Movileanu說：“如果我們知道細胞的各個部分如何運作，我們就能弄清楚為什么細胞會從正常功能向腫瘤樣狀態偏離�！� 羅馬尼亞布加勒斯特大學的實驗物理學博士�！拔覀兊男⌒蛡鞲衅骺赡軙䦟ι飿酥疚锖Y選，蛋白質譜分析和蛋白質的大規模研究（被稱為蛋白質組學）做出重大貢獻�！�
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