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新生物传感器创建芯片上的“感觉器官” 细胞膜内的蛋白质是细胞功能的“守门人”，具有许多重要功能，包括与环境交流、催化化学反应以及跨膜移动化合物和离子。当膜蛋白受体被激活时，带电离子穿过膜通道，触发细胞功能。例如，当来自神经的信号指示带电的钙离子通道打开时，大脑神经元或肌肉细胞就会放电。 该研究使用合成生物学方法重建细胞膜及其嵌入的蛋白质，创造了一种生物传感器。它以一种柔软且易于使用的导电聚合物为起点，在支撑物之上充当电路并由计算机监控。形成膜的一层脂质分子位于聚合物的顶部，目标蛋白质位于脂质内。这个导电传感平台可以在蛋白质被激活时进行电子读数，能够测试分子是否以及如何与细胞膜中的蛋白质发生反应。 在概念验证研究中，研究人员创建的无细胞传感平台将模型蛋白质直接合成到人造膜中。由于传感器的组件是透明的，研究人员可使用光学技术，例如在激活时发出荧光的工程蛋白质，通过显微镜研究基本原理，并观察细胞过程中的蛋白质本身发生了什么。他们还可记录电子活动，通过巧妙的电路设计了解蛋白质的功能。 研究人员称，这是利用跨膜蛋白的无细胞合成生物传感器的第一个范例。他们将不必在细胞中生长蛋白质，然后再将它们嵌入膜平台。相反，他们可直接从DNA进行合成。 有了这样的系统，对与疾病有关的特定蛋白质感兴趣的药物化学家，可以将潜在的治疗分子流过该蛋白质以观察它的反应；希望创建环境传感器的科学家也可在平台上放置敏感蛋白质，对化学物质或污染物进行检测。 （来源：科技日报）
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