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

    這項新方法叫“反向散射干擾技術(shù)（BSI技術(shù)）”。通過發(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，通過掃描就能夠檢測這兩種分子反應產(chǎn)生的能量，即使這種反應非常微弱。事實上，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)的敏感性足以檢測到蛋白質(zhì)折疊的過程。這種方法代表了干擾測定法在醫(yī)學界的全新應用，干擾測定法是一種的技術(shù)，被廣泛用于天文學、全息術(shù)、測量勘探學和常規(guī)導航等領(lǐng)域。

    “分子間的相互反應是生物學的核心。”化學教授DarrylJ.Bornhop說，“藥物依賴于蛋白質(zhì)和小分子之間的反應、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的反應、RNA和DNA之間的反應、或者DNA分子之間的反應而發(fā)揮作用。所以檢測這些反應如何發(fā)生，對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，包括一個像雜貨店條形碼掃描儀似的氦氖激光、一個鏡面、一個像數(shù)碼相機里的CCD一樣的檢測器和一個特殊玻璃制的微縮芯片。這一芯片上含有一個只有人頭發(fā)絲五十分之一大小的槽。在芯片的一端有一個Y字型通道，研究人員通過這個通道同時注射兩種溶液，其中每種溶液中含有一種不同的分子。然后通過蜿蜒的通道使兩種分子混合。zui后，還有一個筆直的觀測面，在那兒檢測分子間相互反應。一束非聚焦的激光束在這一點上直接通過芯片上的小槽。光束在槽內(nèi)來回反射100次。每次激光束撞擊槽時，一些光透射出去返回到直接指向檢測器的鏡面。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，干涉圖對分子的行為非常敏感。比如，如果分子吸附在一起，圖形就會發(fā)生變化。分子間的結(jié)合力越強，干涉圖變化越大。這可以讓設(shè)備系統(tǒng)測量相差百萬倍的分子間相互作用力的變化。這種檢測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)，這種置換會使液體的密度發(fā)生輕微的改變，換句話說，就是改變了它的屈光率。BSI技術(shù)較當前的技術(shù)而言，可能更有成本優(yōu)勢，“BSI所需的設(shè)備價格中等，而且整個系統(tǒng)可以很容易設(shè)計為小型化，或整合到實驗芯片上。”Bornhop說，它也很容易被改裝成高流量的操作系統(tǒng)，同時可以處理數(shù)百或數(shù)千的不同樣本。

    Vanderbilt大學已經(jīng)為此技術(shù)申請了兩個，還有幾個正在申請中。該大學已經(jīng)授予一家公司開發(fā)這項技術(shù)，這家公司準備在今年底完成原型系統(tǒng)的制備。