新型条形码——蛋白质组研究的好工具

　　

生物通编译：结合了物理学和生物学方法制造的显微镜可以让寻找新药和新靶分子过程中的，对数千个基因和数百万个蛋白质进行的筛选更为简单¹。

通过在微小的橡胶珠里装满更小的名为量子点（quantum dots）的轻放射性晶体，美国的研究人员创立了一种显微镜“条形码”。当一个珠子附着到DNA探针或抗体上时，可以结合到目的分子，给它标上了条形码。

量子点是在1984年首次被制造出来的，200到10000个原子宽的包裹在硫化锌中的硒化镉微晶体。物理学家们希望它们可以成为低功率计算机的基础，因为它们可以在被非常低能量的光激活时发出明亮的光芒。量子点的大小决定了其发射出光的颜色。

由于这些量子点在大多数化学物质可以稳定存在的溶液中不稳定，化学家们之前使用它们作为微型灯塔的努力以失败告终。印第安那大学的Shuming Nie和同事们通过将这种脆弱的量子点插入特制的橡胶微珠中而解决了这个问题。

Nie的研究组改变每个微珠中量子点的大小和数量，制造了这种可以产生十种不同光强和六种不同颜色的微珠与量子点的混合物。颜色和强度的结合可以用来标记高达百万个分子。

Nie说这种多功能性可以使得量子点微珠成为在新兴的蛋白质组工业中使用的一个标准工具。Nie说：“看起来在人类基因组中只有3万个基因，因此用这个工具来分析基因组似乎过于浪费，但是在人类可能含有百万数量级的蛋白质。”

Nie说，量子点发出的光比荧光染料要亮得多，后者经常用来标记蛋白质，而且这种微珠在不同的化学条件下都更为稳定。由于它们可以被方便地与生物样品混合，这些微珠对于迅速发现蛋白质所需的高通量筛选技术而言也是理想的。

Vanderbilt大学的量子点化学家Sandra Rosenthal说：“你可以以每秒钟2万个的速度获得微珠数据。”

Nie拥有该技术的专利，但是他承认他自己并不大可能在自己的实验室使用这种工具。

Nie说：“对微珠进行操作使它们带有与特定蛋白质相匹配的特定码需要大量前期工作，就象图书保管员给每本书贴上标签并放置到书架上一样。”他说，只有大规模的商业化实验室可能拥有充分利用这一技术的人力。（版权所有 转载请注明）

1. Han, M., Gao, X., Su, J. Z. & Nie, S.Quantum-dot-tagged microbeads for multiplexed optical coding of biomolecules. Nature Biotechnology, 19, 631 - 635, (2001).

——摘译自7月2日nature scienceupdate（heartlake）