最佳平衡点:基于糖的传感器彻底改变蛇毒检测
        全世界每 5 分钟就有 50 人被蛇咬伤; 4 人将永久残疾,1 人将死亡。 在咬伤后时间紧迫的情况下,识别穿过您的系统的蛇毒对于挽救生命和提供最佳治疗至关重要。

         诊断和治疗蛇毒(一种被 WHO 忽视的热带病)的大多数方法都依赖于抗体。 抗体检测面临多项挑战,包括成本高、程序冗长、和不一致,但没有稳健、低成本且广泛可用的基于抗体的方法的替代方案。

         在发表在 ACS Biomacromolecules 上的这篇新研究论文中,华威大学的研究人员展示了一种廉价且快速的替代方案的第一个概念验证——一种基于糖聚合物的紫外-可见光 (UV-vis) 检测蛇毒。 他们在论文中展示了这种诊断检测的一个版本,专门检测西部响尾蛇 (Crotalusatrox) 毒液。

         博士 华威大学助理教授、贝克人道主义化学小组首席研究员、该论文的资深作者亚历克斯·贝克 (Alex Baker) 说:“蛇毒很复杂,检测工作中的毒素具有挑战性,但对于挽救生命至关重要。 我们使用合成糖制作了一种检测方法,该合成糖模拟我们体内毒素自然结合的糖分,并使用扩增系统使这种快速检测可见。 这种方法为快速和除了基于抗体的技术之外,对蛇咬伤的廉价检测可能会改善患者预后。

         Western Diamondback 响尾蛇毒液已经进化为与体内细胞表面的特定糖分子结合,例如红细胞和血小板。 具体来说,毒素与半乳糖末端聚糖(以半乳糖结尾的糖链)结合。 与这些聚糖结合使毒液能够破坏血液凝固或干扰免疫反应,从而导致残疾和死亡。

         为了创建猪屎毒液的毒液检测方法,该团队设计了糖样单元(糖聚合物)的合成链,以模拟毒液蛋白靶向的天然糖受体。 合成糖被附着在金纳米颗粒上,以放大反应并使反应可见,从而产生一种当毒液毒素与合成糖结合时会改变颜色的测试。 贝克博士研究小组的第一作者和校友

         Mahdi Hezwani 说:“这Assay 可能会真正改变蛇毒液的游戏规则。 来自其他蛇类的毒液不会与体内的聚糖相互作用。 例如,当我们测试来自印度眼镜蛇 (Naja naja) 的毒液时,我们没有看到与与 C.atrox 毒液结合的合成聚糖的结合。 因此,该测定表明有望能够根据它们的糖结合特性来区分不同的蛇毒。

         这是使用糖检测蛇毒的第一个诊断测试示例一个快速检测系统,并建立在这个 Warwick 研究小组的工作基础上,使用糖纳米颗粒平台进行 COVID-19 检测。

         这种新的检测方法更快、更便宜、更容易储存,而且是可修改的,因为糖可以定制以识别特定的毒素,并且是通过华威大学新的 STEM Connect 计划继续实现的大胆、创新解决方案的一个例子。