巧用核酸适体，研制快速检测可卡因测试条

生物通报道：最近，伊利诺斯州立大学的一支研究小组发明出一种快速诊断的生化检测条(test strips)，如同操作验孕试纸一样，非常简单，只需将检测条浸入样本中观察是否出现颜色条带。这种检测条可靠性不啻于实验室方法。在此基础上，由卢轶（Yi Lu，音译）带领的研究小组又开发出可以检测唾液、尿液、血清等生化样本中可卡因的检测条。

　　

生物通报道：挽救中毒患者生命经常是几分钟的事情，复杂的实验室分析过程以及复杂的设备不可能出现在事发现场，因此需要急救医生对毒药或者患者过量服用的毒品类型做出快速、可靠的诊断。最近，伊利诺斯州立大学的一支研究小组发明出一种快速诊断的生化检测条(test strips)，如同操作验孕试纸一样，非常简单，只需将检测条浸入样本中观察是否出现颜色条带。这种检测条可靠性不啻于实验室方法。在此基础上，由卢轶（Yi Lu，音译）带领的研究小组又开发出可以检测唾液、尿液、血清等生化样本中可卡因的检测条。

卢说：“我们的方法主要依赖金粒子（gold spheres）和核酸适体（aptamer）。”核酸适体是一系列单链核酸分子，与长度相同的特异靶分子相结合，特异性如同抗体一样。从大量的序列随机的DNA链（文库）中，有可能找出适合每个靶分子的核酸适体。“核酸适体虽已广泛、实际应用，但其诊断学价值还没有开发，因为相应的测试不能被没有经过实验室训练的普通用户方便使用。”

新的检测可卡因测试条与此不同，当将测试条的一端浸入样本后，液体会沿着测试条蔓延到金－核酸适体丛块区域。诀窍就在于这些丛块的特殊结构：它们聚集了连接有短链DNA和生物素分子（biotin）的纳米金颗粒。这些DNA链是可卡因特异DNA核酸适体（cocaine-specific DNA aptamer）两个区域的互补链。核酸适体与这些短链DNA相结合，将金颗粒连接成为大的集合体。当含有可卡因的液体到达集合体后，可卡因分子立即结合到核酸适体上，并将核酸适体从混合物中移除。集合体降解为一个个金颗粒。自由的金颗粒为红色。液体沿测试条继续蔓延，到达隔膜，金颗粒大集合体不能通过隔膜，而红色的金颗粒能够通过隔膜，它们停留在链霉亲和素（streptavidin，能与金颗粒表面的生物素特异结合）窄带上。金颗粒在窄带上聚集，呈现出红色条带。

“我们的方法具有通用性，”卢强调根据这个原理，能够开发出快速检测多种药品、毒品以及生理学分子的检测条，这一原理也适合环境检测。（生物通记者 小粥）

Yi Lu教授1986年毕业于北京大学，获学士学位；1992年在美国University of California (Los Angeles) 获博士学位，然后赴California Institute of Technology化学与化学工程部作博士后，然后先后在University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC)作助理教授、副教授、教授。他的主要研究方向及兴趣主要包括金属蛋白设计、 人工生物催化剂工程、DNA/RNA 接触反应、生物传感器等。在PNAS, Angew. Chem. Int. Ed, Biochemsitry, J. Am. Chem. Soc.等著名期刊上发表论文200多篇及8项专利。