贝尔法斯特女王大学的研究人员开发了一种极具创新性的新酶生物标志物测试，它可以指示疾病和细菌污染，节省时间、金钱和可能的生命。
这项测试由皇后全球食品安全研究所的科学家开发，可以检测人类、动物和食物中被称为蛋白酶的疾病酶标记。
蛋白酶对微生物生长非常重要，是许多疾病的原因。
糖尿病患者尿液或感染伤口中的蛋白酶水平可能高度升高。同样，在奶牛中，牛奶中蛋白酶的增加可以揭示奶牛乳腺炎和其他疾病，如乳腺炎。在食品中，肉和乳制品中被污染的细菌产生的蛋白酶会导致酸败，降低保质期和质量。
目前的蛋白酶检测方法成本高、耗时且不总是有效的。女王全球食品安全研究所的科学家开发了一种纳米传感器，可以检测牛奶和尿液中敏感、快速和经济的蛋白酶。
克莱尔麦克维博士是女王的研究员，也是这项研究的合著者，他在主要期刊《纳米研究》上发表了这项研究。他解释说：“这种测试不仅生产成本低，而且可以在任何地方使用，不受实验室条件的限制。这是一种不用在实验室环境中测试就能改变你生活的方法。除了具有成本效益，它还意味着更快的诊断速度。”
Queen研究人员设计的基于金纳米粒子的纳米传感器通过可见的颜色变化反应来指示蛋白酶何时存在。众所周知，金纳米粒子能够加速被称为四甲基联苯胺(TMB)的化学物质的氧化，并且可以通过亮蓝色的形成看到。
当酪蛋白(牛奶中存在的一种分子)被添加到金纳米粒子中时，它会包围纳米粒子，作为保护性的表面屏障。当引入TMB时，酪蛋白防止氧化反应，这意味着没有或只有轻微的颜色变化。
在蛋白酶的存在下，它们“吃掉”保护性的酪蛋白屏障，暴露出金纳米粒子的表面。在这种情况下，当加入TMB时，蛋白酶已经去除了酪蛋白，这意味着氧化迅速发生，导致快速变色。
这项研究的首席学者曹聪博士说：“当我们将TMB加入到酪蛋白包裹的金纳米颗粒中时，我们几乎可以立即确定溶液是否变蓝或者蛋白酶是否存在。通常这种测试需要更长的时间。”
用这种方法，蛋白酶可以在90分钟内检测出来，而不需要复杂或昂贵的实验室设备。
此外，用于制造纳米传感器的“成分”容易获得且成本低。金纳米粒子可以大规模生产，几乎没有储存要求的限制，使其耐用且便宜。
女王研究人员开发的方法已经在牛奶和尿液上进行了测试，但它也可以应用于许多其他应用。
曹博士解释说：“通过在表面涂上酪蛋白以外的分子，有可能检测出其他类型的酶生物标志物。例如，用脂质包裹纳米颗粒可以检测脂肪酶，这有助于诊断胰腺炎等疾病。
“经过这次检测的全面验证，我们希望探索如何扩大应用范围，检测其他疾病或被污染的食品。这种新方法可以在护理点识别酶生物标志物。它可以改变如何检测和诊断酶生物标志物的格局，不仅影响食品安全，也影响动物和人类酶相关疾病的诊断。这项测试的潜在范围是巨大的。
全球食品安全研究所创始人、该研究的联合研究员埃利奥特教授评论说：“快速诊断疾病或污染的能力会对如何应对严重问题产生巨大影响。超低成本系统将有助于降低测试成本，并可能改变发展中国家的测试数量。”
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