低成本、用户友好的护理点传感器通过为个人提供快速结果,在精准医疗中发挥着至关重要的作用。鉴于此,来自休斯顿莱斯大学生物科学系的Caroline M. Ajo-Franklin、Rong Cai等人研究将传统的血糖仪转化为4-羟基他莫昔芬治疗性生物传感器,其中4-羟基他莫西芬调节葡萄糖氧化产生的电信号。为了在葡萄糖氧化中编码4-羟基他莫昔芬信号,该研究通过构建和筛选一个全面的蛋白质插入文库,将雌激素受体α的配体结合结构域引入吡咯喹啉醌依赖性葡萄糖脱氢酶。除了获得4-羟基他莫昔芬可调控的工程蛋白外,研究结果还揭示了二级和四级蛋白结构在构象信号传播中的意义。
文章要点:
1) 该研究证实通过构建一个有效的生物电化学界面,检测人体血液样本中的4-羟基他莫昔芬作为电信号的变化,并利用这一点开发一种电化学算法来解码来自葡萄糖的4-羟基他莫西芬信号;
2) 此外,该研究为了满足护理点使用的小型化和信号放大要求,利用葡萄糖氧化产生的功率来创建一种自供电传感器,并且还使用有机电化学晶体管放大4-羟基他莫昔芬信号,产生毫安级信号,该研究展示了一种广泛的跨学科方法来创建生物传感器,该方法利用了蛋白质工程、电化学传感和电气工程方面的最新创新。
参考资料:
Cai, R., Ngwadom, C., Saxena, R. et al. Creation of a point-of-care therapeutics sensor using protein engineering, electrochemical sensing and electronic integration. Nat. Commun.(2024).
10.1038/s41467-024-45789-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45789-9