基于纳米粒子的传感器系统，用于快速筛选癌症药物

时间：2021-06-16 08:52:11 来源：

Umass Amherst的化学家制定了一种基于多通道签名的方法来筛选使用荧光蛋白提供的红色，绿色和蓝色输出的金纳米颗粒筛选药物。

Amherst，Massachusetts - 目前用于表征药物机制的传统基因组，蛋白质组学和其他筛查方法是耗时的，需要特殊的设备，但现在由Chemist Vincent Rotello领导的Massachusetts Amherst的研究人员提供了一种使用黄金的多通道传感器方法纳米粒子可以在几分钟内准确地配置各种抗癌药物及其机制。

作为Rotello和他的博士研究生Le Ngoc，其中一个牵引作者，解释，发现任何疾病的新药，研究人员必须筛选数十亿化合物，这可能需要数月。他们补充说，将新药物带到市场的新钥匙之一是确定它是如何运作的，其化学机制。“迅速测定药物机制将极其精简药物发现过程，打开新疗法的管道，”Ngoc说。

她补充说，“具有不同机制的药物导致可以使用新传感器系统读出的细胞表面的变化。我们发现每个药物机制产生独特的模式，我们使用这些细胞表面差异以快速剖析不同的药物机制。“这项工作的细节将出现在自然纳米技术中。

为了加快药物筛查，研究团队除了化学家之外，除了化学家之外，还包括伦敦帝国学院的Umass Amherst认知科学家和材料科学家，使用金纳米粒子传感器系统和三种不同标记的蛋白质开发了一种新的签名的方法按颜色：蓝色，绿色和红色。作者说明，使用工程化的纳米颗粒和三个荧光蛋白提供“可以培训以检测细胞表面特性的微妙变化的三通传感器”。

药物诱导的细胞表面改变触发不同的荧光蛋白，以连接在一起，提供鉴定特定细胞死亡机制的模式。新的纳米传感器可以概括到不同的细胞类型，并且在分析之前不需要处理步骤。因此，研究人员补充说，它提供了一种简单，有效的方法来加快药物发现，毒理学和基于细胞的传感的研究。

今天存在一些使用传统生物标志物的签名的药物筛查，但它需要多步电池处理和特殊设备，限制作者指出的用途。凭借其三通道，金纳米粒子传感器平台，罗德罗及其同事解决了这些挑战并提高了准确性。此外，他们说，“信息丰富的输出允许从单一测量确定化学治疗机制，比使用标准实验室仪器的当前方法快速（以分钟为单位）的答案。”

Ngoc说，本发明可以对药物发现管道产生大量潜在影响。“传感器不仅能够概况史磷药的机制，还可以确定药物混合物的机制，即药物”鸡尾酒“，这是具有许多疗法的新兴工具，”她补充道。

Rotello强调，“虽然我们对史式毒品的体面了解，但我们仍然有很多东西可以了解组合疗法的机制。除了药物筛查外，这种能力技术的简单性和速度还具有大大加速寻求有效癌症处理的承诺，并在毒理学等领域提供前进的，其中需要评估数千种未分类化学品的安全性。

研究人员指出，他们的新传感器系统提供“毒理学前进的潜在方式，提供了一种可行的方法来分类数万种商业化学品，没有数据。”

这项工作得到了国家卫生学院的一般医学研究所和国家科学基金会在Umass Amherst的等级制造中心的支持。

出版物：在压力机中，用于癌症药物机制瞬间读出的多通道纳米传感器，自然纳米技术，DOI：10.1038 / nnano.2014.285

图像：umass amherst.

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