科学家提出设想

金纳米粒子建造鼻子

重点难点

科学家提出设想

国马萨诸塞州阿穆赫斯特大学的科学家已经制造了一种分子鼻子，可以利用纳米粒子似的传感器来嗅出和识别蛋白。这些超灵敏的传感器被训练得十分精明，可以探测各种各样的蛋白，甚至可以充当诊断癌症等疾病的工具。其高明之处就是它能嗅出由生病细胞发出的气味。

目前探测蛋白的方法通常是依靠特定的受体来感受气味，就像锁和钥匙一样，特定的受体与特定蛋白套在一起。研究人员用分子锁装满微电极，当他们将蛋白“钥匙”加到电极上时，看看是什么粘在一起。此技术虽然精确，但非常昂贵，为测定特定的蛋白钥匙，你得有特定的锁。

研究人员想设计一种探测方法，可更加全面地进行感知，像人类的鼻子一样，一个鼻子可以闻出不同的气味。这就需要受体来解释和识别不同的气味。当蛋白接触到这种分子鼻子时，就会刺激一群传感器受体以签署好的图案来读取指纹。不知道的新蛋白将有独特的签名，可以较传统方式更加轻易地识别出来。

金纳米粒子建造鼻子

因此，科学家用金纳米粒子建造了他们的分子鼻子。金纳米粒子可以精确地加工成不同的大小和形状。所有蛋白有自己独特的形状，有一个电极或化学键。凭借其独特的形状，这些蛋白可以刺激特定的传感器释放它们的染料和光亮。之后，研究人员可以读取其发光图案，就像看指纹一样，以识别出当前的这种蛋白。

研究人员使用6种不同的纳米粒子来感知7种不同的蛋白，有些蛋白故意弄得很相似。经检测，传感器正确识别已知的蛋白的成功率达94%。研究人员还开发一种技术，可以处理不同的蛋白浓度，蛋白浓度有时会影响分析。通过结合原始数据与统计分析，研究人员能正确识别随机选择的56种蛋白，成功率达96%。

重点难点

此纳米鼻子提供了独特的感知方法，可以较现有技术更加可靠且更加便宜地应用。目前研究人员重点让传感器识别由癌细胞产生的畸形蛋白，此技术可以探查各种疾病。目的就是让传感器像嗅癌犬一样工作。在未来的几年里，这项技术可以在医学上用于诊断器官损伤、细菌感染和癌症等疾病。另外，这项嗅觉技术还可用来检测腐败的食物、化妆品和药品，在机场取代化学传感器监测和扫描毒品和炸药。