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开发针对潜在生物恐怖制剂的测试

核心提示:来自德克萨斯生物医学研究所(TBRI)的科学家们创造了一种快速有效的途径,开发针对潜在生物恐怖制剂的测试。这一发布在《自然》(Nature)杂志出版社旗下的《科学报告》(Scientific Reports)期刊上的新技术利用全球大部分机构都具备的简单设备,可快速确定一些抗体,在数天内识别细菌毒素或病毒蛋白。

  【中国生物产业网www.cnbioindustry.cn】2012年11月7日讯  来自德克萨斯生物医学研究所(TBRI)的科学家们创造了一种快速有效的途径,开发针对潜在生物恐怖制剂的测试。这一发布在《自然》(Nature)杂志出版社旗下的《科学报告》(Scientific Reports)期刊上的新技术利用全球大部分机构都具备的简单设备,可快速确定一些抗体,在数天内识别细菌毒素或病毒蛋白。

  来自斯克里普斯研究所的化学家Kim Janda(未参与该研究)说:“相比于传统的方法需要如色谱系统等昂贵的设备,这一技术更适合于资源有限的实验室。我认为在未来它将在其他的实验室得到广泛的应用。”

  当前为了寻找能够识别潜在生物威胁的抗体(开发有效诊断的一个关键步骤),科学家们要从大量可能的抗体入手,逐渐分离出那些识别指定靶标的抗体。这是一个费力的过程,每一轮筛选可以鉴别数百个抗体,不得不采用大规模的培养和如色谱系统等昂贵的设备逐个纯化这些抗体。整个过程需要数月的时间。

  TBRI从事生物威胁检测方法研究的Andrew Hayhurst说:“我曾经面对这一样的困境要解析数百的抗体,我不想花费一年的时间去纯化这些该死的东西。”

  因此与TBRI的同事Laura Sherwood一起,Hayhurst设计了一个解决方法。他开始获取来自不同大肠杆菌菌株的提取物,每一种大肠杆菌工程操作生成一种略有不同的抗体。他将每一种提取物分别装载到一个大平板上个各个孔中。所有抗体尾部都有一种称作生物素(biotin)的分子,与包被在孔上的neutravidin蛋白紧密结合。

  随后,Hayhurst添加靶标,让它附着到一些固定的抗体上。随后他添加新一轮的抗体与固定靶标结合。最后,他将另一批的neutravidin 附着到第二层的抗体上,这一次标记上肉眼可见的标记,例如荧光标记。冲洗板子去除所有未被固定的标记,仅需观察哪些孔生成了正确的颜色,即表明该孔中的抗体成功地识别了微生物靶标。

  Hayhurst和Sherwood利用他们的方法鉴别了针对两个潜在生物恐怖武器肉毒菌毒素(一种已知最有效力的细菌毒素)和埃博拉病毒(Ebola virus)的一对抗体。通过快速找到结合这样的靶标的抗体,科学家们可以快速开发出针对它们的测试。“这是一种环境监测工具,”Hayhurst说。

  Hayhurst说同样的方法还可用来为“几乎所有的靶标”开发新诊断测试。目前,他的重点是已知的生物威胁,但这一技术可能最终将帮助建立一种快速反应,针对袭击中采用的陌生的威胁。“利用获得的靶向已知威胁的知识,为靶向未知铺平道路,”他说。

  这一系统非常的简单,且只需很少的设备。所有的大肠杆菌都可以在毫升体积的培养物中培养。Hayhurst 说:“世界上所有的人都可以在他们的工作台上完成它。其非常的简单,有可能是最便宜的一种方式。”

  当培养物准备好之时,只需一个小时就可以一次筛查数百种抗体。这一技术直接将实验者的注意力放在了有效的抗体上,绕过了纯化需求。且一旦确定正确的抗体,Hayhurst可采用相同的大肠杆菌工程菌株大量生成它们。“你可以直接开始大量制造数毫克的抗体,”他说。

  佛罗里达大学微生物学家Paul Gulig(未参与该研究)说:“对于这些创新我感到非常的兴奋。它们精简了许多的东西。”

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实习编辑:Cassie.D

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