胶原蛋白是人体内含量最多的蛋白质。它占蛋白质含量的三分之一，单链组装形成稳定的纤维，为皮肤、肌腱、软骨和骨骼等结缔组织提供结构。苏黎世联邦理工学院的研究人员现已开发出一种多组分分子，可与胶原蛋白相互作用，可用于照亮体内新组织的生长。
随着伤口愈合或肿瘤生长，我们的身体开始产生更多的胶原蛋白。在此过程中，纤维状胶原蛋白分子交联以形成稳定的纤维。这需要 LOX 酶，它会氧化胶原分子中的某些位点。随后，不同胶原链上的化学改变位点相互反应，导致胶原链融合在一起。
传感器结合功能肽
在苏黎世联邦理工学院有机化学实验室教授 Helma Wennemers 教授的带领下，研究小组开发了一种具有诱导荧光的传感器分子。该分子本身没有荧光，但在与 LOX 酶反应后，它开始发光。通过这种方式，传感器分子充当 LOX 活性的标记。接下来，科学家们将这种分子与一种类似于胶原蛋白的短纤维肽结合起来。他们将这种肽与所谓的反应基团结合起来，只有当胶原蛋白被氧化时，才会与胶原蛋白发生反应。
科学家们与细胞生物学教授 Sabine Werner 领导的小组的研究人员合作，对皮肤注射了多组分分子的小鼠进行了实验。他们还对组织切片进行了体外实验。他们的研究表明，该分子将自身锚定在形成新组织的胶原纤维上。当新组织开始生长并且 LOX 酶正在形成时，它就会亮起来。“由于其由三个组件组成的模块化设计——传感器、肽和反应基团——我们的系统非常具体和精确，”温尼默斯小组的高级科学家、该研究的主要作者 Matthew Aronoff 说。
在肿瘤学和伤口愈合中的应用
由于新组织主要在肿瘤生长时在边缘形成，因此新分子的一个应用是在活检检查中显示肿瘤的边界。“我们的一个愿景是，外科医生有一天会在手术室中使用这种分子去除肿瘤，”温尼默斯说。该分子将向外科医生显示肿瘤的边界并帮助他们将其完全切除。
新标记分子的其他潜在应用是在伤口愈合领域，例如研究一般组织形成或患有糖尿病或其他疾病的患者的愈合障碍。这些问题也在跨学科皮肤研究项目 Skintegrity 的框架内得到解决，苏黎世联邦理工学院参与其中。
在为他们的系统申请专利后，科学家们目前正在探索将其推向市场并开发更广泛应用的各种选择。
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