美开发出新型纳米材料D2PA
--可用于大幅提高癌症等早期探测的效率
来源：科技日报 发布日期：2012年06月08日
科技日报讯 据美国每日科学网站近日报道，美国科学家研发出一种名为D2PA的人造纳米材料，将这种材料同用来探测疾病的免疫分析方法相结合，能将这种标准的生物学工具的灵敏度提高300万倍。最新突破将大大改进癌症、阿尔茨海默症等疾病的早期探测情况，因为医生能探测到浓度更低的疾病生物标签。研究发表在最新一期《纳米技术》杂志上。
免疫分析方法这一医学测试主要通过模拟免疫系统的行为来探测生物标签（与疾病有关的化学物质）在样本内的分布情况。当生物标签出现在从人体内提取的样本中时，该免疫分析测试会发出闪闪荧光，实验室可以探测到这些荧光的踪迹。荧光越亮，表明生物标签越多。然而，如果生物标签太少，荧光就会非常微弱从而无法被探测到。免疫分析研究的主要目标之一就是改进探测效率。
现在，普林斯顿大学的科学家们借用纳米技术，大大增强了样本中微弱的荧光，将探测灵敏度提高了300万倍。也就是说，与传统方法相比，改进后的免疫分析方法在生物标签少300万倍的情况下，也可以进行很好的探测。
该研究的领导者、普林斯顿大学工程学院的教授史蒂芬·周表示：“最新突破为免疫分析方法和其他探测方法以及疾病的早期探测和诊断、治疗提供了很多新机会；另外，新方法使用起来也非常方便。”该研究由美国国防部高级研究计划局和美国科学基金会资助。
最新研究取得突破的关键在于科学家们研制出的人造纳米材料D2PA。D2PA是一层薄薄的金纳米结构，其周围被直径仅为60纳米的玻璃柱所环绕，这些玻璃柱每隔200纳米放置一个，每个柱子上都覆盖有一层金。每个柱子的周边都散落着更细小的、直径仅为10纳米到15纳米的金点。在以前的研究中，史蒂芬·周已经证明，这个独特的结构能采用非比寻常的方法提升光的聚合和传输能力，尤其是其可以将表面拉曼散射的效率提高10亿倍。而最新研究也证明，该结构能大大增强荧光信号。
免疫分析除了应用于诊断领域之外，还能广泛用于药物研发和其他生物学研究领域。史蒂芬·周表示，荧光在化学和工程学领域都起着重要的作用，可应用于从发光显示器到太阳能捕获设备等之上，D2PA材料在这些领域也能找到“用武之地”。
史蒂芬·周表示，接下来，他打算进行一些测试，比较D2PA增强的免疫分析方法和传统方法在乳腺癌和前列腺癌方面的测定灵敏度。另外，他也在和纽约史丹基达宁癌症研究中心的科学家们携手合作，研发测试同极早期阿尔茨海默症有关的蛋白质。他说：“使用我们的最新方法，能够很早探测出阿尔茨海默症。”（刘霞）
