使用固态纳米孔和 DNA 条形码识别神经退行性疾病中的错误折叠蛋白质

英国剑桥大学的化学家、微生物学家和物理学家团队开发了一种方法，利用固态纳米孔和多重 DNA 条形码来识别错误折叠的蛋白质，例如血液样本中与神经退行性疾病有关的蛋白质。在《美国化学学会杂志》上报道的研究中，该小组使用多重 DNA 条形码技术来克服纳米孔过滤技术分离有害低聚物的问题。

先前的研究表明，大脑中有害低聚物的存在可能导致与帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病相关的蛋白质错误折叠。医学研究人员一直在寻找一种方法来检测血液中的它们，作为诊断神经退行性疾病并在确诊后跟踪其进展的方法。

不幸的是，事实证明，在血液等复杂混合物中找到它们是一项艰巨的任务。一种方法已经显示出前景——使用纳米孔传感器——但迄今为止，它们无法跟踪目标低聚物，因为它们会加速通过可定制的固态纳米孔传感器。在这项新的努力中，研究团队通过使用可定制的 DNA 纳米结构克服了这个问题。

在他们的工作中，研究小组将蛋白质结合到他们定制的 DNA 纳米结构上，作为创建一种“条形码”的手段，这种“条形码”可用于使用固态纳米孔传感器识别分子。为了使用条形码，他们放置了一段用化学物质标记的 DNA，这种化学物质仅与目标低聚物结合，从而产生额外的尖峰，从而可以分离目标及其完整表征。

然后，研究小组使用α-突触核蛋白寡聚物(参与帕金森病折叠的蛋白质类型)测试了他们的技术，并能够在实验室条件下根据需要分离它们。他们还测量了低聚物的形成速率。然后，他们在更接近生物条件的环境中测试了该技术，发现性能并未受到影响。他们表示，他们的技术为未来对有神经退行性疾病风险的患者进行筛查提供了希望。