研究人员开发了检测癌症生物标志物的新方法

　　

   

   

图片:Hedi Mattoussi, FSU化学与生物化学系教授

来源:佛罗里达州立大学

当医生检查疑似癌症病例时，他们会求助于生物标志物测试来帮助诊断。

有了测试系统和患者样本，医生可以调查潜在的线索，缩小他们的罪魁祸首名单，为患者提供精确、有效的治疗。

由佛罗里达州立大学化学家领导的一个团队开发了一种新的测试方法，用于检测与几种癌症相关的生物标志物。他们的研究最近发表在《美国化学学会杂志》上。

FSU化学与生物化学系教授Hedi Mattoussi说:“更好的检测癌症的工具意味着对患者更有效的治疗。”“我们在这项研究中的目标是建立一种生物传感器，它会在癌症标志物存在时发光，为检测这种疾病的持续问题提供另一种工具。”

传感平台由金纳米粒子和被称为多肽的分子组成，多肽被染料标记。这些成分通过化学键连接在一起，金纳米颗粒可以防止染料在紫外线下发光。当加入含有酶MMP-14的患者样本时——MMP-14是各种癌症的生物标志物，但最常见的是乳腺癌——它会破坏肽的键，将带有染料的片段从金中分离出来。没有金来吸收染料的能量，样品就开始发光。

Mattoussi说:“你从一个黑暗的系统开始，我们可以把它看作是‘关闭的’，就像我们用电灯开关一样。”“当你引入酶时，系统就会‘启动’并发光。它就像一个灯塔。”

样品发出的光取决于酶的浓度和相互作用的时间。通过测量这种光，研究人员可以生成数据，告诉他们样本中是否存在癌症标志物，以及存在的水平。

目前已有多种检测癌症的方法。这项研究是朝着开发一种可以检测更多种癌症的方法迈出的第一步。

Mattoussi和他的团队用MMP-14酶测试了他们的系统，但他们计划扩大这项研究，将更多的肽链与其他癌症标记酶相匹配。随着进一步的发展，它可以让科学家使用单一的评估来一次测试各种癌症。

“我们设计的平台适用于任何酶，”他说。“你所需要做的就是改变附着在纳米颗粒上的肽的性质。你改变肽，你改变酶，它们的工作原理是一样的。

除了在疾病检测方面的应用之外，这项研究还揭示了酶是如何与附着在纳米颗粒上的肽相互作用的，以及酶的添加是如何影响检测系统的。

“我们研究的一个方面是应用方面，”Mattoussi说。“癌症诊断仍然是一个大问题。早期发现一直是限制因素。但这项工作的另一方面是开发一个平台的能力，这个平台从一个纳米粒子附着在一个用染料标记的肽上开始，并了解它们相互作用的方式。这些互动的效率如何?当你改变纳米颗粒的大小或多肽的数量时会发生什么?因此，这项研究有一个实际的方面和一个基本的方面。”

本文的共同作者是前FSU博士生，现为哈佛大学博士后的金志诚，Narjes Dridi, Goutam Palui，现为美国食品和药物管理局研究员，以及来自FSU的qingxiang“Amy”Sang教授;斯克里普斯研究所的Valle Palomo和Philip E. Dawson;以及加州大学圣地亚哥分校的Jesse V. Jokerst。

文章标题

Evaluating the Catalytic Efficiency of the Human Membrane-type 1 Matrix Metalloproteinase (MMP-14) Using AuNP–Peptide Conjugates