新的传感器可以检测到单一的蛋白质分子

第一次，麻省理工学院的工程师设计了传感器，可以检测单个蛋白质分子，因为他们分泌细胞或甚至单个单元格。

这些传感器，其中包括化学修饰的碳纳米管，可以帮助科学家们与任何应用程序需要检测非常少量的蛋白质，如跟踪病毒感染，细胞制造的有用的蛋白质，或揭示食品污染监测，研究人员说。

在麻省理工学院化学工程碳 P.Dubbs 教授迈克尔 · 斯特拉诺说，”我们希望用这样的传感器阵列来寻找 ‘捞针'”。”这些数组表示的最敏感的分子遥感平台，我们已经为我们提供技术。你可以理性他们所以你可以看到绑定到它们的单分子的随机波动。”

斯特拉诺是 1 月 23 日的资深作者自然纳米技术篇论文，描述新的传感器。论文的主要作者是玛奇塔兰德里，现在是加利福尼亚大学伯克利分校助理教授的前麻省理工学院博士后。

其他麻省理工学院作者是研究科学家前研究生艾伦陈，博士后 Jicong 曹和 Juyao 董广树安藤并且副教授的电气工程和计算机科学提摩太路。Vishal Kottadiel 的哈佛大学和琳达 Chio 和加利福尼亚大学伯克利分校的达尔文杨也是作者。

没有检出限

斯特拉诺实验室以前已经开发出可以检测到许多种类的分子，所有这些都基于碳纳米管改性的传感器 — — 空心、 纳米厚自然照射下发出荧光，激光灯的钢瓶的碳。碳纳米管变成传感器，斯特拉诺的实验室外套他们与 DNA、 蛋白质或其他分子，可以绑定到特定的目标。当目标绑定时，纳米管的荧光变化可衡量的方式。

在这种情况下，研究人员使用叫适配 DNA 的链涂碳纳米管。以前的努力，利用 DNA 适配子一直受阻的适体去坚持碳纳米管，同时保持它需要绑定到其目标的配置存在一定难度。

兰德里通过添加间隔器序列之间的适体对碳纳米管的重视科和科所绑定到的目标，克服了这一挑战，允许每个区域的自由来执行它自己的函数。研究人员成功地演示了传感器的信号转导蛋白称为 RAP1 和一种叫做 HIV1 整合酶的病毒蛋白质，他们认为该方法应努力为许多其他蛋白质。

若要监视的单细胞蛋白生产，研究人员设置了显微镜的载物台上传感器阵列。当单个细菌，人类或酵母细胞放置在阵列上时，传感器可以检测每当细胞分泌靶蛋白分子。

“像这样的纳米传感器阵列有没有检出限，”斯特拉诺说。”他们可以看到到单分子。

然而，还有一个权衡 — — 更少的分子有，感觉到他们所需的时间越长。随着分子日益稀少，检测可以无限长的时间，斯特拉诺说。

“斯特拉诺和同事们的新研究提出了令人兴奋的新方法，来检测蛋白质单分子层面”说罗伯特 · 赫，布朗大学的工程学教授他没有参与此项研究。”工作推单蛋白质检测中的最前沿，可能允许研究者看重要的是，实时的分子事件，在单细胞水平，例如蛋白质释放细胞分裂过程。

有用的工具

研究人员说，传感器阵列可用于许多不同的应用程序。

“这个平台将会打开一条新路来检测痕量的由微生物分泌的蛋白质，”东说。”它将生物研究进展 [] 的信号分子，以及生物制药产业 [努力监测] 代微生物健康和产品质量.”

在医药领域中，这些传感器可以用来测试设计，以帮助治疗疾病的细胞。许多研究人员现在正在上，医生会在其中移除方法病人自身的细胞、 工程师他们表达治疗蛋白，和将它们放回在病人体内。

“我们认为这些纳米传感器阵列将要成为有用的工具，用于测量这些珍贵的单元格，并确保他们正在执行你所希望的方式，”斯特拉诺说。

他说，研究人员也可以使用数组来研究病毒感染、 神经递质功能和一种现象叫做感应，使细菌来协调其基因表达而彼此沟通。