美國(guó)Vanderbilt大學(xué)的化學(xué)家發(fā)明了一種簡(jiǎn)單技術(shù)能檢測(cè)到游離的、未標(biāo)記的生物大分子（包括蛋白質(zhì)、糖類、抗體、DNA和RNA）之間的相互反應(yīng)。這項(xiàng)新技術(shù)利用了已建立了15年的人類基因組測(cè)序研究所采用的方法。這項(xiàng)新技術(shù)可研究所有這些生物分子的實(shí)際活動(dòng)情況，特別是它們之間是如何共同工作的。

    這項(xiàng)新方法叫“反向散射干擾技術(shù)（BSI技術(shù)）”。通過(guò)發(fā)射一束紅外光到裝滿兩種分子混合液的顯微容器中，就像條形碼掃描儀一樣工作，通過(guò)掃描就能夠檢測(cè)這兩種分子反應(yīng)產(chǎn)生的能量，即使這種反應(yīng)非常微弱。事實(shí)上，研究者zui近在《自然》雜志上發(fā)表的文章中，還證明了這種技術(shù)的敏感性足以檢測(cè)到蛋白質(zhì)折疊的過(guò)程。這種方法代表了干擾測(cè)定法在醫(yī)學(xué)界的全新應(yīng)用，干擾測(cè)定法是一種的技術(shù)，被廣泛用于天文學(xué)、全息術(shù)、測(cè)量勘探學(xué)和常規(guī)導(dǎo)航等領(lǐng)域。

    “分子間的相互反應(yīng)是生物學(xué)的核心。”化學(xué)教授DarrylJ.Bornhop說(shuō)，“藥物依賴于蛋白質(zhì)和小分子之間的反應(yīng)、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的反應(yīng)、RNA和DNA之間的反應(yīng)、或者DNA分子之間的反應(yīng)而發(fā)揮作用。所以檢測(cè)這些反應(yīng)如何發(fā)生，對(duì)研究藥物的治療效果是非常有益的。”

    這種檢查設(shè)備要求使用新型的傳感器。它的大小非常合適，包括一個(gè)像雜貨店條形碼掃描儀似的氦氖激光、一個(gè)鏡面、一個(gè)像數(shù)碼相機(jī)里的CCD一樣的檢測(cè)器和一個(gè)特殊玻璃制的微縮芯片。這一芯片上含有一個(gè)只有人頭發(fā)絲五十分之一大小的槽。在芯片的一端有一個(gè)Y字型通道，研究人員通過(guò)這個(gè)通道同時(shí)注射兩種溶液，其中每種溶液中含有一種不同的分子。然后通過(guò)蜿蜒的通道使兩種分子混合。zui后，還有一個(gè)筆直的觀測(cè)面，在那兒檢測(cè)分子間相互反應(yīng)。一束非聚焦的激光束在這一點(diǎn)上直接通過(guò)芯片上的小槽。光束在槽內(nèi)來(lái)回反射100次。每次激光束撞擊槽時(shí)，一些光透射出去返回到直接指向檢測(cè)器的鏡面。在那里形成了明暗交替的直線，研究人員稱之為“干涉圖”。

    可以證明，干涉圖對(duì)分子的行為非常敏感。比如，如果分子吸附在一起，圖形就會(huì)發(fā)生變化。分子間的結(jié)合力越強(qiáng)，干涉圖變化越大。這可以讓設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量相差百萬(wàn)倍的分子間相互作用力的變化。這種檢測(cè)也就包括了所有生物系統(tǒng)中結(jié)合力的變化。該系統(tǒng)工作效果如此之好的原因直到現(xiàn)在還是個(gè)謎。

    研究人員知道，它可以反映出瞬間的屈光率變化，他們猜想，這可能與覆蓋在蛋白表面的水分子重排有關(guān)，這種置換會(huì)使液體的密度發(fā)生輕微的改變，換句話說(shuō)，就是改變了它的屈光率。BSI技術(shù)較當(dāng)前的技術(shù)而言，可能更有成本優(yōu)勢(shì)，“BSI所需的設(shè)備價(jià)格中等，而且整個(gè)系統(tǒng)可以很容易設(shè)計(jì)為小型化，或整合到實(shí)驗(yàn)芯片上。”Bornhop說(shuō)，它也很容易被改裝成高流量的操作系統(tǒng)，同時(shí)可以處理數(shù)百或數(shù)千的不同樣本。

    Vanderbilt大學(xué)已經(jīng)為此技術(shù)申請(qǐng)了兩個(gè)，還有幾個(gè)正在申請(qǐng)中。該大學(xué)已經(jīng)授予一家公司開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，這家公司準(zhǔn)備在今年底完成原型系統(tǒng)的制備。