我所在金標(biāo)納米粒子應(yīng)用于生物芯片研究方面取得新進(jìn)展

　  近來，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所王振新課題組，在金標(biāo)納米粒子的生物芯片應(yīng)用研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在美國《分析化學(xué)》和荷蘭《生物傳感器和生物電子》上。

　  生物芯片技術(shù)是上世紀(jì)90年代以來發(fā)展起來的一種高通量分析技術(shù)，在過去的十多年中DNA生物芯片獲得了空前的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用到基因組學(xué)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(zhì)/糖組學(xué)的研究更具有挑戰(zhàn)性, 因此發(fā)展以生物芯片技術(shù)為基礎(chǔ)的快速低成本高通量的蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)是生命分析的重要任務(wù)之一。

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

左圖為共振光散射為檢測手段所獲得蛋白激酶A對多肽磷酸化的芯片圖；右圖為相應(yīng)點(diǎn)陣點(diǎn)的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖。其中，列1，2為多肽底物；列3，4對照多肽；多肽濃度均為10 微克/毫升。

　  該課題組以生物分子修飾的金納米粒子為生物芯片標(biāo)記物，應(yīng)用表面增強(qiáng)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(shí)現(xiàn)了多肽，蛋白質(zhì)，糖類物質(zhì)檢測以及底物與酶和蛋白質(zhì)與抗體之間相互作用研究。該技術(shù)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(diǎn)。其中對基底表面固定蛋白質(zhì)檢測限達(dá)到10 飛克, 對于溶液中抗體的檢測可達(dá)到1 皮克/毫升，相對于傳統(tǒng)的熒光標(biāo)記法均提高3個(gè)數(shù)量級。相關(guān)糖類物質(zhì)檢測線性范圍比熒光法寬2個(gè)數(shù)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(shù)抑制濃度曲線。這一成果將被進(jìn)一步應(yīng)用于細(xì)菌識別，細(xì)粘附，酶抑制劑篩選等研究中。

　  本研究得到國家自然科學(xué)基金、中科院知識創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目，拜耳公司的資助。