金纳米鼻子识别癌细胞
目前探测蛋白的方法通常是依靠特定的受体来感受气味,就像锁和钥匙一样,特定的受体与特定蛋白套在一起。研究人员用分子锁装满微电极,当他们将蛋白“钥匙”加到电极上时,看看是什么粘在一起。此技术虽然精确,但非常昂贵,为测定特定的蛋白钥匙,你得有特定的锁。
研究人员想设计一种探测方法,可更加全面地进行感知,像人类的鼻子一样,一个鼻子可以闻出不同的气味。这就需要受体来解释和识别不同的气味。当蛋白接触到这种分子鼻子时,就会刺激一群传感器受体以签署好的图案来读取指纹。不知道的新蛋白将有独特的签名,可以较传统方式更加轻易地识别出来。
因此,科学家用金纳米粒子建造了他们的分子鼻子。金纳米粒子可以精确地加工成不同的大小和形状。所有蛋白有自己独特的形状,有一个电极或化学键。凭借其独特的形状,这些蛋白可以刺激特定的传感器释放它们的染料和光亮。之后,研究人员可以读取其发光图案,就像看指纹一样,以识别出当前的这种蛋白。
近日,西班牙巴塞罗拉大学的纳米科学家发明了一种“人工鼻”(Artficial Nose)用于追寻人体内部的癌细胞,取得成功。
癌细胞表面丑陋的样子,谁也想象不到。纳米科学家将纳米金(Gold)粒子分散液注入人体,由于癌细胞表面的特殊性(抗原性),不断吸附纳米金粒子。然后,利用光声学(Optoacoustics)的原理,利用激光束照射加热,使得癌症患病区产生超声压力波,采集这些信息,最终经由计算机处理,形成三维视图,供纳米科学家进行病情诊断。
在将来,根据纳米金粒子能够吸收更多的光能,可以利用激光束照射加热杀死癌细胞,从而根治癌症。这也许就是纳米人工鼻未来的使命。
上图是癌细胞的表面附着黄色纳米金粒子的情景。