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圖片來源：《生物大分子》（Biomacromolecules，2025）。DOI：10.1021/acs.biomac.5c00125

華威大學(xué)的研究人員發(fā)表了首個基于合成糖類的蛇毒檢測試驗(yàn)，為快速診斷和開發(fā)更有效的抗蛇毒血清開辟了新途徑。

全球每 5 分鐘就有 50 人被蛇咬傷，其中 4 人會永久殘疾，1 人死亡。在被咬傷后的關(guān)鍵時間內(nèi)，識別進(jìn)入體內(nèi)的蛇毒類型對于挽救生命和提供最佳治療至關(guān)重要。

世界衛(wèi)生組織（WHO）將蛇毒中毒列為被忽視的熱帶病，目前大多數(shù)診斷和治療方法依賴抗體。但抗體檢測存在成本高、流程長、結(jié)果不穩(wěn)定等問題，且缺乏可靠、低成本、普及性強(qiáng)的替代方案。

在發(fā)表于《美國化學(xué)學(xué)會生物大分子》（ACS Biomacromolecules）的新研究中，華威大學(xué)團(tuán)隊展示了一種廉價快速的替代方法 —— 基于糖聚合物的紫外 - 可見（UV-vis）蛇毒檢測試驗(yàn)，并以西部菱斑響尾蛇（Crotalus atrox）毒液的特異性檢測為例驗(yàn)證了該概念。

該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、華威大學(xué)助理教授、貝克人道主義化學(xué)小組負(fù)責(zé)人亞歷克斯・貝克（Alex Baker）博士表示：“蛇毒成分復(fù)雜，檢測其中的毒素極具挑戰(zhàn)性，但對拯救生命至關(guān)重要。我們開發(fā)的檢測方法利用合成糖類模擬人體內(nèi)毒素天然結(jié)合的糖分子，并通過信號放大系統(tǒng)使檢測結(jié)果可視化。這種方法為超越抗體技術(shù)、實(shí)現(xiàn)快速廉價的蛇咬傷檢測奠定了基礎(chǔ)，有望改善患者預(yù)后�！�

西部菱斑響尾蛇的毒液進(jìn)化出了與人體細(xì)胞（如紅細(xì)胞和血小板）表面特定糖分子結(jié)合的能力，尤其是與半乳糖末端聚糖（以半乳糖結(jié)尾的糖鏈）結(jié)合。這種結(jié)合會破壞血液凝固或干擾免疫反應(yīng)，導(dǎo)致殘疾和死亡。

為開發(fā)針對該蛇毒的檢測試驗(yàn)，研究團(tuán)隊設(shè)計了模擬毒液蛋白靶向的天然糖受體的合成糖鏈（糖聚合物），并將其連接到金納米顆粒上以放大反應(yīng)信號并可視化 —— 當(dāng)毒液毒素與合成糖結(jié)合時，檢測試劑會發(fā)生顏色變化。

第一作者、貝克研究小組的校友馬赫迪・赫茲瓦尼（Mahdi Hezwani）指出：“這種檢測方法可能徹底改變蛇毒中毒的診斷。例如，當(dāng)我們測試印度眼鏡蛇（Naja naja）的毒液時，發(fā)現(xiàn)其不與結(jié)合西部菱斑響尾蛇毒液的合成聚糖相互作用，表明該試驗(yàn)有望通過毒素的糖結(jié)合特性區(qū)分不同蛇毒�！�

這是首個利用糖類在快速檢測系統(tǒng)中診斷蛇毒的案例，其技術(shù)基礎(chǔ)源自華威大學(xué)團(tuán)隊此前用于新冠病毒檢測的糖納米顆粒平臺。

這種新型檢測方法具有速度快、成本低、易儲存的特點(diǎn)，且可通過定制合成糖來識別特定毒素。它是華威大學(xué)新推出的 STEM Connect 計劃所推動的創(chuàng)新解決方案的典范。

更多信息：Mahdi Hezwani 等，《用于檢測西部菱斑響尾蛇（Crotalus atrox）毒液的糖聚合物功能化金納米顆�！�，《生物大分子》（2025）。DOI：10.1021/acs.biomac.5c00125

期刊信息：《生物大分子》

來源：華威大學(xué)