用于抗体检测的电化学生物传感器

定量检测复杂样本(例如血液)中的特定抗体可以提供许多不同疾病的信息，但通常需要复杂的实验室程序。意大利研究小组现已在AngewandteChemieInternationalEdition杂志上介绍了一种快速、廉价、定量和特异性即时检测抗体的新方法。它使用电化学无细胞生物传感器，可以直接检测血清中针对流感等疾病的抗体。

流感是一种严重的、广泛传播的流行病，可能致命，也可能产生重大的社会和经济后果。因此，对流感疫苗和感染的免疫反应的临床评估也相应地重要。一种简单、廉价的即时诊断方法比目前昂贵且复杂的实验室分析更可取。

SaraBracaglia、SimonaRanallo和FrancescoRicci(罗马大学)开发的一种新方法实现了这一愿望。它基于“可编程”基因电路、无细胞转录和电化学检测。

在活细胞中，基因被RNA聚合酶读取并转录成RNA序列，然后作为构建蛋白质(翻译)的蓝图。这种“机器”也可以用于无细胞系统。为了构建他们的新检测器，该团队将这种类型的机器与专门设计的合成基因电路相结合，这些电路只有在样本中存在被测抗体时才会“开启”。例如，他们设计了一种检测抗流感抗体的测试，这种抗体针对流感病毒的表面分子。

为此，该团队开发了一种具有不完整启动子的合成基因。启动子是控制基因读取的DNA片段。如果启动子不完整，则RNA聚合酶无法启动RNA的转录。该测试溶液还包含一对合成DNA链，这些链与蛋白质部分(也称为肽)结合，可被抗流感抗体特异性识别。

在抗体和肽结合后，两条DNA链的排列方式完成了启动子并打开了合成基因。RNA聚合酶现在可以停靠在合成基因上并开始转录RNA链。这些RNA链反过来可以特异性结合固定在小型一次性电极上的DNA探针，并产生可测量的电流信号变化。只要不存在抗体，就不会转录RNA，并且一次性电极不会测量电流信号的变化。如果样本中含有流感抗体，机器就会合成RNA，RNA会与电极结合，从而产生电流信号。

该系统只需要非常小的样品体积，非常具体和灵敏，可靠且便宜。因此，它可以很容易地小型化，成为一种便携式和易于使用的诊断工具。它还适用于检测各种其他抗体。