《分析化学》：科学家研发朊病毒检测新方法

图片说明：盐溶液中的朊病毒会粘附在纳米共振器上的抗体。

（图片来源：Courtesy of the researchers）

朊病毒（Prions）因会导致疯牛病而臭名昭著，然而在人和动物出现疾病症状之前却很难检测到。美国科学家近日在实验室中研究出一种新的仪器设备，能够在朊病毒感染早期就检测到它的存在。这一成果令人鼓舞，有助于科学家早日制服令人恐惧的朊病毒。相关论文发表在美国化学学会出版的《分析化学》（Analytical Chemistry）杂志上。
朊病毒是具有反常结构的蛋白质，而它的作用是将其它正常蛋白转变成反常形态。它具有感染性，会导致一系列神经退化性疾病。历史上，能够准确检测人体朊病毒存在的方法就是：取人体血液样本注入实验动物，等待几个月然后杀死动物取脑组织进行分析。这一方法速度慢、代价昂贵且有些残忍，最重要的是，它并不是特别的有效，诊断准确率只有大约31%。
在最新的研究中，美国康奈尔大学的生物医学工程师Harold Craighead领导研究小组开发出一种新的检测朊病毒的设备——纳米观共振器（nanoscopic resonators）。这种小的设备功能犹如音叉（tuning forks），它们的共振频率随着其上附着质量的增加而发生变化。
研究人员将共振器涂上一层可粘附牛朊病毒的抗体，之后放进含有朊病毒的盐溶液。朊病毒随即附着在抗体上，但是因为朊病毒非常小，所以共振器的频率几乎没有变化。
为了放大这种效果，研究人员将共振器放进第二个溶液里，这个溶液里含有的抗体也能粘附朊病毒，且已被绑定在共振器上。接下来再放进第三个溶液里，这次含有的是金属氧化物颗粒，这些大的颗粒会附着在第二套抗体上。这样，朊病毒加金属的重负荷就会导致共振器发生较大的频率变化，足以被观测到。而且与其它的方法不同，这一新方法一旦得到完善，就能提供即时的检测结果。
下一步就是将这种方法应用于血液中。由于血液含有很多种蛋白和其它化学物质，所以要使抗体选择性地粘附朊病毒并不是件容易的事。不过并不是不可能，一些科学家已经开始着手研究。
Craighead表示，“最大的挑战在于要建造一个自动化装置，能够从田野间的牛身上取出血液做一个快速的检测，以判定朊病毒是否存在。目前我们只在牛摔倒后进行检测，这已经是发病的晚期阶段了。如果能够更早地检测将是比较理想的，而新研究的共振器就是一种可用的方法。”
美国德州大学医学部的神经学家Claudio Soto说：“因为以前我们只能在人死亡之后才能在脑部检测到朊病毒，所以多一项可供选择的方法肯定是件好事。不过研究人员还需要大幅提高该设备的灵敏性。”美国橡树岭国家实验室的纳米工程师Thomas Thundat认为，提高灵敏性不会是个问题，“提高该设备的灵敏性依赖于增加共振频率，而这只不过是个简单的工程学问题，对我们来说是个小意思。”他说：“这一结果非常令人激动。有了这个技术，再过两年我们就将拥有朊病毒检测方法。”（科学网 梅进/编译）
（《分析化学》（Analytical Chemistry），80 (6), 2141 -2148, 2008，Madhukar Varshney，Harold G. Craighead）