来自苏黎世联邦理工学院生物传感器和生物电子学实验室Annina Stuber教授及其团队探讨了适配体的潜力，即集成到电子亲和平台中的选择性合成生物受体。
揭示大脑功能的复杂性对于促进人类健康至关重要，但这仍然是一项巨大的挑战。这项工作需要精确监测小分子，如神经递质，大脑中的化学信使。在这种情况下，生物传感器已成为至关重要的工具。生物传感器是一种专用设备，其设计目的是在与特定分子接触时产生反应，然后将这种相互作用转化为可测量的信号。对这些化学信使进行定量分析，有可能提高我们对大脑基本功能的有限认识，并揭示大脑疾病背后的复杂性。虽然神经化学生物传感器在神经科学领域的应用前景广阔，但在实际应用方面仍存在一些技术差距。
近段时间来自苏黎世联邦理工学院生物传感器和生物电子学实验室Annina Stuber教授及其团队探讨了适配体的潜力，即集成到电子亲和平台中的选择性合成生物受体，其复兴有可能弥合技术差距，旨在重塑诊断和神经科学的格局，以解决神经化学生物传感的局限性。
结果显示，用传统的场效应晶体管通常采用掺正极或掺负极的半导体沟道材料，连接金属源极和漏极，可以监测沟道表面电场的变化。实质上，λD 内表面电场的变化表现为半导体内电子流动阻力的变化。FET 沟道可通过表面化学程序与适配体功能化。目标分子与适配体的结合通过调节表面电位有效地关闭 FET 通道，从而控制通道内的电荷载流子群。转导的这些变化有助于显著放大小分子目标的检测信号。结构转换适配体具有内在选择性，在与目标结合时会发生特征性的结构重排，已成为化学生物传感器中理想的识别元件。
将适配体结构转换转导为可测量电子信号的亲和平台示意图
总之，涉及结构转换适配体的策略具有通用性，使这些技术在人类健康领域的各种应用中具有多样性。在这些系统中，特定生物标志物的检测可以触发靶向药物释放，为个性化医疗带来希望。
原始出处：
Stuber A, Nakatsuka N. Aptamer Renaissance for Neurochemical Biosensing. ACS Nano. 2024 Jan 18. doi: 10.1021/acsnano.3c09576. Epub ahead of print. PMID: 38236046.
