貝爾法斯特女王大學的研究人員開發(fā)了一種高度創(chuàng)新的新酶生物標志物測試，可以指示疾病和細菌污染，節(jié)省時間，金錢和可能的生命。

該測試由Queen's全球食品安全研究所的科學家開發(fā)，可以檢測人類，動物和食品中被稱為蛋白酶的疾病酶標記。

蛋白酶對微生物生長至關重要，并且是許多疾病進展的原因。

糖尿病腎病患者的尿液中或感染傷口部位的蛋白酶水平可能會高度升高。同樣，在奶牛中，牛奶中蛋白酶的升高可以揭示牛乳腺炎等一種乳腺炎等疾病。在食品中，由肉類和乳制品中污染的細菌產(chǎn)生的蛋白酶可導致酸敗，以及降低保質(zhì)期和質(zhì)量。

目前的蛋白酶檢測方法昂貴，耗時且并不總是有效的。女王全球食品安全研究所的科學家開發(fā)出一種納米傳感器，可以在牛奶和尿液中檢測敏感，快速和經(jīng)濟的蛋白酶。

女王的研究員，該研究的合著者Claire McVey博士在主要期刊Nano Research上發(fā)表了這樣的研究，他解釋說：“這種測試不僅生產(chǎn)成本低廉，而且可以在任何地方使用，不依賴于實驗室條件。無需使用在實驗室環(huán)境中進行測試是改變生活的方式。除了具有成本效益外，還意味著更快的診斷。“

由Queen的研究人員設計的基于金納米粒子的納米傳感器表明蛋白酶何時通過可見的顏色變化反應存在。金納米粒子因其加速被稱為四甲基聯(lián)苯胺(TMB)的化學物質(zhì)的氧化能力而眾所周知，通過鮮艷的藍色形成可見。

當酪蛋白(牛奶中存在的分子)被添加到金納米顆粒中時，它圍繞納米顆粒作為保護性表面屏障。當引入TMB時，酪蛋白防止氧化反應意味著沒有或僅有輕微的顏色變化。

在存在蛋白酶的情況下，它們“吃掉”保護性酪蛋白屏障，暴露金納米顆粒的表面。在這種情況下，當添加TMB時，蛋白酶已經(jīng)除去酪蛋白，意味著快速發(fā)生氧化，導致顏色的快速變化。

該研究的主要學者Cuong Cao博士說：“當我們將TMB添加到酪蛋白覆蓋的金納米粒子中時，我們幾乎可以立即判斷出溶液是否變成藍色是否存在蛋白酶。通常這種測試需要更長的時間。”

使用這種方法，可以在90分鐘內(nèi)檢測到蛋白酶，而無需復雜或昂貴的實驗室設備。

此外，制造納米傳感器的“成分”易于獲得且成本低廉。金納米粒子可以大量生產(chǎn)，對儲存要求幾乎沒有限制，使其成為耐用且廉價的物質(zhì)。

女王研究人員開發(fā)的方法在牛奶和尿液上進行了測試，但它可以適用于許多其他應用。

曹博士解釋說：“使用酪蛋白以外的分子涂覆表面有可能檢測到其他類型的酶生物標記物。例如，用脂質(zhì)涂覆納米粒子可以檢測脂肪酶，這有助于診斷胰腺炎等疾病。

“在對該測試進行全面驗證后，我們希望探索如何擴展應用以檢測??其他疾病或受污染的食物。這種新方法可以在護理點識別酶生物標記物。它可以改變?nèi)绾螜z測和診斷酶生物標志物的景觀，不僅影響食品安全，而且影響動物和人類酶相關疾病的診斷。這項測試的潛在范圍是巨大的。

全球食品安全研究所創(chuàng)始人和該研究的共同研究員Elliott教授評論說：“快速診斷疾病或污染的能力可以對如何處理嚴重問題產(chǎn)生巨大影響。超低成本該系統(tǒng)將有助于降低測試成本，并可能改變發(fā)展中國家的測試數(shù)量。“