金標納米粒子應用于生物芯片研究取得新進展

近來，中國科學院長春應用化學研究所王振新課題組，在金標納米粒子的生物芯片應用研究方面取得重要進展，相關成果發表在美國《分析化學》和荷蘭《生物傳感器和生物電子》上。

    生物芯片技術是上世紀90年代以來發展起來的一種高通量分析技術，在過去的十多年中DNA生物芯片獲得了空前的發展，被廣泛應用到基因組學研究中,  在基因測序等方面已取得了巨大成功。相對于人類基因組工程，蛋白質/糖組學的研究更具有挑戰性,  因此發展以生物芯片技術為基礎的快速低成本高通量的蛋白質組學分析技術是生命分析的重要任務之一。

    目前生物芯片主要以熒光化合物為標記物并應用一個雙波長激光共聚焦熒光掃描儀作為檢測設備。由于熒光標記物發射光譜較寬以及在激光照射下存在非均勻光漂白現象，使檢測結果存在一定誤差并影響其重現性。同時因試劑（熒光標記物等）價格昂貴等原因芯片的制作成本還有待于進一步的降低。

    該課題組以生物分子修飾的金納米粒子為生物芯片標記物，應用表面增強拉曼光譜和共振光散射為檢測手段研制新型生物芯片，成功的實現了多肽，蛋白質，糖類物質檢測以及底物與酶和蛋白質與抗體之間相互作用研究。該技術方法具有通用性，靈敏度高，選擇性好以及樣品消耗量少等特點。其中對基底表面固定蛋白質檢測限達到10  飛克,  對于溶液中抗體的檢測可達到1  皮克/毫升，相對于傳統的熒光標記法均提高3個數量級。相關糖類物質檢測線性范圍比熒光法寬2個數量級。獲得了蛋白激酶A與其底物、不同種抑制劑之間的選擇性抑制作用及半數抑制濃度曲線。這一成果將被進一步應用于細菌識別，細粘附，酶抑制劑篩選等研究中。

    本研究得到國家自然科學基金、中科院"百人"計劃、中科院知識創新工程重要方向項目，拜耳公司的資助。