突破50年瓶颈:新拉曼技术引领蛋白质研究革新
拉曼光谱是一种化学分析方法,通过照射单色光到样本上并记录散射光的出射,来研究样本的特性。然而,由于光的热量会对活体蛋白造成严重破坏,这使得拉曼光谱在生物医学研究中长达半个多世纪以来一直令人沮丧。如今,一组来自德克萨斯A&M大学的研究人员在量子科学与工程研究所和德克萨斯A&M大学工程试验站的支持下,开发出了一种名为”耐热拉曼相互作用分析(TRIP)”的新技术,实现了对生理条件下低浓度和低剂量的蛋白质-配体相互作用的精确检测。TRIP技术为解决这个长期存在的问题提供了突破性的解决方案,可提供无标记、高度可重复的拉曼光谱测量,其潜在应用将对药物和疫苗测试的时间线产生巨大影响,并在临床诊断中实现快速、准确的结果。
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TRIP技术:突破拉曼光谱难题
TRIP技术由导致问题的一系列创新组合而成。研究人员通过降低表面或基底的温度,让蛋白质在光学测量中保持稳定,从而解决了因光引起的高温对活体蛋白质的破坏问题。这让研究人员可以用激光扫描蛋白质,蛋白质现在能够输出所需的信息。TRIP技术能够在生理条件下实时检测蛋白质-配体相互作用,这对药物和疫苗测试的时间线缩短具有重要意义,同时还能将病毒检测等临床诊断的时间缩短为同一天,并且结果准确可靠。
TRIP技术的巨大潜力
虽然研究对象是分子水平的蛋白质,但这一发现的影响可能是巨大的。蛋白质-配体相互作用就像锁和钥匙,是信号转导、免疫反应和基因调控等过程的第一步。由于TRIP技术能够实时检测蛋白质-配体相互作用,药物和疫苗测试的时间线可能被大大缩短。另一个应用可能是临床诊断,将需要长时间的病毒检测转变为同一天即可得到准确结果。
对样本量和成本的节约
TRIP技术的另一个优点是对运行测试所需样本量较小,并且需要更低的蛋白质浓度,这使得测试过程更加经济高效。此前,由于样本需求较大,蛋白质浓度较低,使得Raman光谱的应用受到限制。但通过TRIP技术,样本需求大大降低,降低了检测过程的成本。
TRIP技术的未来展望
TRIP技术的突破性发现仅仅是开始。研究团队正在寻找TRIP方法在其他方面的应用。他们计划在后续的研究中,尝试通过这一技术来鉴定蛋白质的化学组成,从而将其应用于与DNA分析和其他生物分子相关的类似问题。这意味着,通过TRIP技术,就不需要进行复杂的样本制备,可以更加便捷地实现对生物分子的检测和研究。
TRIP技术的问世,突破了半个多世纪以来一直困扰生物医学研究人员的难题,为拉曼光谱技术的应用开辟了新的前景。其能够实时检测蛋白质-配体相互作用,将对药物和疫苗测试带来重要的改进。同时,TRIP技术节约了样本和成本,为研究人员提供了更加高效和经济的测试手段。随着TRIP技术不断探索和完善,我们期待它在未来更广泛地应用于生物医学研究和临床实践中,为科学和医疗领域带来更多突破和进步。
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