生物传感器条形码，有效了解癌细胞作用

文|陈根

条形码技术(bar code technology,BCT),在计算机的应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术,能够快速、准确、可靠地采集数据。自1974年第一个条形码出现在口香糖包装上以来,现如今,无论买什么,往往只要是商品就都会带有条形码,以方便商家识别物品并获取相应的信息。

近日,研究人员受到启发创建了“生物传感器条形码”。其可以利用人工智能机器学习系统,精准识别癌细胞之间的信息,从而更深入、全面地了解致癌基因及其他网络(例如免疫系统网络)的交流。

基于肿瘤生物标志物分子,如肿瘤相关DNA和蛋白质的诊断技术,与常用的肿瘤诊断方法比可更早实现诊断,在肿瘤早期诊断中具有重要意义。然而这些生物标志物在临床样本中的含量极低,因此,开发灵敏度高和特异性强的检测技术很有必要。

荧光编码微球技术是近年内出现的一种检测技术,它能够大幅度提升对蛋白和基因靶向信息的检测效率,且可提供更多的分析识别位点,在医疗诊断、药物筛选、环境保护、基因测序等领域具有很好的应用前景。

当利用特定波长的外来光照射微球时,会激发出不同波段的荧光。对这些荧光的波长及强度进行检测,能够确定此微球的种类。但是,其激发的荧光常常有非常相似的颜色,一起成像时通常难以区分。

为了解决该问题,研究人员结合不同颜色和定位模式的荧光蛋白创建了“生物传感器条形码”。该条形码可以同时识别和追踪大量不同蛋白质的生物传感器,包括驱动癌症形成的蛋白质。

为了同时追踪多个信号蛋白的活动,研究人员将不同的生物传感器与单个细胞中的特定条形码配对,然后利用延时显微镜将他们合并成像。由于每个细胞都有不同的条形码,也可以利用这种方法来识别混杂在一起的不同细胞群,并研究它们是如何相互交流的。

未来,该发明或有助于指导疾病干预措施以及治疗方法。