东京科学中心的科学家开发了一种新型可定制OpenGUS免疫测定法，可快速有效地检测分析物。该平台采用专门设计的β-葡萄糖醛酸酶(GUS)探针和优化的反应条件，提供了一种轻松而又极其灵敏的方法来检测相关生物标志物、过敏原或其他生物分子。这使得同质免疫测定法更广泛地用于即时诊断、高通量检测、环境监测和食品安全分析，即使在没有先进实验室的情况下也是如此。

在过去的几十年里，免疫测定已成为分析化学中必不可少的工具。这种生化技术利用抗体与特定靶标结合的天然能力，能够检测和量化所需的分析物。尽管免疫测定直接促成了生物学和医学领域的许多科学发现，并且在临床诊断中具有长期优势，但它也有缺点。

异质免疫测定需要将与抗体结合的成分与未结合的成分进行物理分离。这种方法稳健可靠，但需要复杂冗长的程序才能获得结果，这需要技术娴熟的实验室人员。

另一方面，同质免疫测定不需要分离，因为结合抗体被设计成通过发光或荧光发出可检测的信号。虽然这些技术比异质免疫测定更快捷、更方便，但它们涉及复杂的抗体基因工程或改造程序，也更容易受到背景噪音的影响。

为了填补这一空白，日本东京科学研究所的研究人员开发了一种新型可定制的均相免疫测定法。由北口哲也副教授领导的研究小组提出了一种方法，可以提供一种方便、通用且高效的策略来检测各种目标分析物。这项研究的结果发表在《生物传感器和生物电子学》杂志上。

这种新型免疫测定平台的主要元素是OpenGUS探针。这些探针是由两个Z结构域和一个间隔物组成的人工蛋白质，旨在夹住并牢固结合抗体的一端，以及一个β-葡萄糖醛酸酶(GUS)单体。

抗体停靠在Z结构域之间，当它们与目标抗原结合时，探针中的GUS单体会靠得更近。这会导致GUS四聚体的形成，这是一种能够裂解葡萄糖醛酸底物的活性酶，这是检测的基本原理。当专门设计的葡萄糖醛酸分子被裂解时，产生的产物会发出可检测的荧光信号或导致溶液的颜色明显变化。

抗体、OpenGUS探针和特定底物的简单组合可以检测纳摩尔甚至皮摩尔浓度的分析物。研究人员通过在GUS单体中引入战略突变来减少自发激活，以及通过优化所用反应缓冲液的成分来实现这一壮举。

Kitaguchi说道：“由于我们的优化程序，在没有荧光计的情况下，例如户外、家中或设备较差的实验室，可以使用智能手机或肉眼确认免疫测定结果。”

研究人员通过检测三种代表性分析物验证了他们的方法：日本雪松花粉过敏原、心血管疾病的人类蛋白质生物标志物和炎症的生物标志物人类乳铁蛋白。​​与其他免疫测定技术不同，该方法不需要在低温下进行长时间的预孵育，也不需要对抗体进行复杂的基因改造。这些优势表明，所提出的策略可能成为研究和实际环境的支柱。

Kitaguchi总结道：“我们相信，我们可定制的OpenGUS免疫测定法将为快速、灵敏的均质免疫测定平台的快速开发铺平道路，用于即时诊断、高通量测试和现场环境评估。”

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