低成本、用戶友好的護理點傳感器通過為個人提供快速結果,在精準醫療中發揮著至關重要的作用。鑒于此,來自休斯頓萊斯大學生物科學系的Caroline M. Ajo-Franklin、Rong Cai等人研究將傳統的血糖儀轉化為4-羥基他莫昔芬治療性生物傳感器,其中4-羥基他莫西芬調節葡萄糖氧化產生的電信號。為了在葡萄糖氧化中編碼4-羥基他莫昔芬信號,該研究通過構建和篩選一個全面的蛋白質插入文庫,將雌激素受體α的配體結合結構域引入吡咯喹啉醌依賴性葡萄糖脫氫酶。除了獲得4-羥基他莫昔芬可調控的工程蛋白外,研究結果還揭示了二級和四級蛋白結構在構象信號傳播中的意義。
文章要點:
1) 該研究證實通過構建一個有效的生物電化學界面,檢測人體血液樣本中的4-羥基他莫昔芬作為電信號的變化,并利用這一點開發一種電化學算法來解碼來自葡萄糖的4-羥基他莫西芬信號;
2) 此外,該研究為了滿足護理點使用的小型化和信號放大要求,利用葡萄糖氧化產生的功率來創建一種自供電傳感器,并且還使用有機電化學晶體管放大4-羥基他莫昔芬信號,產生毫安級信號,該研究展示了一種廣泛的跨學科方法來創建生物傳感器,該方法利用了蛋白質工程、電化學傳感和電氣工程方面的最新創新。
參考資料:
Cai, R., Ngwadom, C., Saxena, R. et al. Creation of a point-of-care therapeutics sensor using protein engineering, electrochemical sensing and electronic integration. Nat. Commun.(2024).
10.1038/s41467-024-45789-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45789-9