检测疾病和感染的新测试

贝尔法斯特女王大学的研究人员开发了一种高度创新的新酶生物标记测试，可以指示疾病和细菌污染，节省时间，金钱和可能的生命。

这项测试由皇后全球食品安全研究所的科学家开发，可以检测人类、动物和食物中称为蛋白酶的疾病酶标记。

蛋白酶对于微生物的生长是必不可少的，并且是许多疾病的原因。

糖尿病患者尿液或感染伤口部位的蛋白酶水平可能会大大升高。同样，在奶牛中，牛奶中蛋白酶的增加可以揭示乳腺炎和其他疾病。在食品中，肉和乳制品中污染细菌产生的蛋白酶会导致酸败，降低保质期和品质。

目前，蛋白酶检测方法昂贵、耗时且不总是有效的。女王全球食品安全研究所的科学家开发了一种纳米传感器，可以检测牛奶和尿液中敏感、快速和经济的蛋白酶。

这项研究的合著者、皇后学院的研究员克莱尔麦克维博士在主要期刊《纳米研究》上发表了这样一项研究。他解释说：“这种测试不仅生产成本低，而且可以在任何地方使用，与实验室条件无关。不需要在实验室环境中测试是一种改变生活的方式。除了具有成本效益，这还意味着更快的诊断速度。”

皇后大学的研究人员设计的基于金纳米颗粒的纳米传感器通过可见的颜色变化反应来指示蛋白酶何时存在。众所周知，金纳米粒子能够加速被称为四甲基联苯胺(TMB)的化学物质的氧化，并且通过明亮的蓝色可以看到它们。

当酪蛋白(牛奶中存在的一种分子)被添加到金纳米粒子中时，它作为一种保护性的表面屏障包围着纳米粒子。当引入TMB时，酪蛋白阻止氧化反应，这意味着没有或只有轻微的颜色变化。

在蛋白酶的存在下，它们会“吃掉”保护性的酪蛋白屏障，露出金纳米颗粒的表面。在这种情况下，当加入TMB时，酪蛋白已经被蛋白酶去除，这意味着氧化作用迅速发生，导致颜色快速变化。

这项研究的主要学者Cuong Cao博士说：“当我们将TMB加入到酪蛋白覆盖的金纳米粒子中时，我们几乎可以立即分辨出溶液是否变蓝或者蛋白酶是否存在。通常这种测试需要的时间更长。”

使用这种方法，可以在90分钟内检测蛋白酶，而不需要复杂或昂贵的实验室设备。

此外，制造纳米传感器的“原料”易得，成本低廉。金纳米颗粒可以大量生产，对储存要求几乎没有限制，因此耐用且便宜。

Queen的研究人员开发的方法已经在牛奶和尿液上进行了测试，但它可以应用于许多其他应用。

曹博士解释说：“通过在表面覆盖除酪蛋白以外的分子，有可能检测到其他类型的酶生物标志物。”比如用脂质包裹纳米颗粒，可以检测脂肪酶，有助于胰腺炎等疾病的诊断。

“在对这种测试进行全面验证后，我们希望探索如何扩大应用范围，以检测其他疾病或受污染的食品。这种新方法可以在护理点识别酶生物标志物。它可以改变如何检测和诊断酶生物标志物的格局，不仅影响食品安全，还会影响动物和人类酶相关疾病的诊断。这项测试的潜在范围是巨大的。

全球食品安全研究所的创始人、该研究的合作研究员埃利奥特教授评论说：“快速诊断疾病或污染的能力可以对如何处理严重问题产生巨大影响。超低成本该系统将有助于降低测试成本，并可能改变发展中国家的测试数量。”

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