拉曼光谱是一种化学分析技术，通过将单色光照射到样品上并记录散射光来进行分析。过去半个多世纪，生物医学研究人员在使用拉曼光谱时常常感到挫败。由于光照射产生的热量，活蛋白在光学测量过程中几乎会被破坏，导致结果的减少和不可重复性。然而，最近这些问题可能已经得到解决。
德克萨斯A&M大学量子科学与工程研究所及德克萨斯A&M工程实验站(TEES)的研究团队开发了一种新技术，能够在生理相关条件下进行低浓度和低剂量的蛋白质与配体相互作用筛选。
这种新方法被称为热稳定拉曼相互作用谱分析(TRIP)，它为解决长期存在的问题提供了一种新的思路，能够实现无标签且高度可重复的拉曼光谱测量。研究人员在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究成果。
“蛋白质是一种非常脆弱的生物分子，需要特别的处理，”主要作者、博士后研究助理Narangerel Altangerel博士表示。“当我冷却表面或底物时，蛋白质会变得更稳定。我可以用激光刺激它们，它们现在能够提供我所需的信息。”
尽管研究的蛋白质是在分子层面，但这些发现的潜在意义是巨大的。蛋白质与配体的相互作用就像锁与钥匙，是信号转导、免疫反应和基因调控等过程的第一步。由于TRIP能够实时监测蛋白质与配体的相互作用，药物和疫苗的测试时间可能会大幅缩短。另一个应用可能是在临床上，将检测病毒的漫长过程缩短到当天就能得到准确结果。
该研究的共同作者、生物医学工程系教授弗拉迪斯拉夫·雅科夫列夫博士表示：“光谱学的整个理念是，它对样品制备的要求极低，甚至不需要样品准备，因此可以立即应用于临床。”“临床医生和患者不必等待数天或数周的分析结果。几乎可以立即获得所有答案。”
TRIP技术的另一个优势是，进行测试所需的样本量大大减少，所需的蛋白质浓度也更低，这使得测试过程更加经济高效。
“我花了3500美元购买了100微升的样品，但我不得不与很多人分享，最后只剩下20到30微升的样品，”Altangerel说。“这迫使我使用更小的样品，使得拉曼测量变得困难，因为低浓度样品使得过程变得微弱。这让我挑战自己，尝试不同的方法。”
尽管取得了突破，研究团队仍在探索TRIP方法在其他领域的应用。
雅科夫列夫表示：“在后续的研究中，我们正试图利用这种技术来确定这些蛋白质的化学成分，以便将其应用于与DNA分析和其他生物分子相关的类似研究中。”“通常需要进行测序，但通过TRIP技术，你不需要任何样品准备。”
“很长一段时间以来，人们认为这是不可能的，”雅科夫列夫博士说。“但Altangerel博士证明了，如果你做对了，没有什么是不可能的。”
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