美國紐約理工大學(xué)學(xué)生在生物學(xué)會議上獲得第二名

　　生物和化學(xué)科學(xué)助理教授Jacqueline Keighron博士研究團(tuán)隊的兩名學(xué)生于11月在康涅狄格州布里奇波特大學(xué)舉行的第56屆大都會學(xué)院和大學(xué)生物學(xué)家協(xié)會會議上展示了他們的工作。生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生泰穆爾·喬杜里(Taimoor Chaudhry)和阿卜杜勒-拉赫曼·侯賽因(Abdur-Rehman Hussain)在生物化學(xué)、生物物理學(xué)和生物技術(shù)部門的海報展示中排名第二。

　　Chaudhry和Hussain正在協(xié)助Keighron，他正在研究生物傳感器(一種利用生物分子檢測化合物的分析設(shè)備)，該傳感器使用酶將化學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號，這些電信號可以在足夠小的電極上檢測到突觸的微觀空間(神經(jīng)元之間的接觸點(diǎn)，信息從一個神經(jīng)元傳遞到另一個神經(jīng)元)。這項研究仍在進(jìn)行中，但Keighron希望開發(fā)一種工具，可以更好地了解神經(jīng)元如何相互交流，以及當(dāng)神經(jīng)元暴露于新物質(zhì)或處于疾病狀態(tài)時，這些信息如何變化。

　　通過使用生物傳感器，研究人員可以實(shí)時檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。這使研究人員能夠監(jiān)測神經(jīng)元之間的相互作用以及由抑郁癥、藥物濫用、帕金森病或阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病引起的信號變化。這些化學(xué)信息可能很復(fù)雜，同時涉及多種神經(jīng)遞質(zhì)的信號傳導(dǎo)。

　　Keighron和她的團(tuán)隊關(guān)注的信號是谷氨酸和GABA(γ-氨基丁酸)，這兩種神經(jīng)遞質(zhì)具有相反的作用，但通常在相似的地方發(fā)現(xiàn)。谷氨酸調(diào)節(jié)大腦功能。GABA是一種化學(xué)信使，通過阻斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的特定信號來減慢大腦的速度，從而產(chǎn)生鎮(zhèn)靜作用。

　　他們的工作擴(kuò)展了對更容易測量的化學(xué)信號的研究，如多巴胺和血清素。研究多巴胺和血清素提供了有關(guān)可卡因等藥物和用于治療抑郁癥和類似疾病的藥物的作用機(jī)制的信息，以及精神疾病如何影響大腦的信息。Keighron正在研究的谷氨酸和GABA生物傳感器將提供類似的信息，以幫助進(jìn)一步了解這些狀態(tài)，并幫助研究人員設(shè)計下一代藥物和技術(shù)來治療各種疾病，包括帕金森病，阿爾茨海默病和亨廷頓病。

　　喬杜里和侯賽因與《紐約科技新聞》坐下來談?wù)撨@項研究以及他們在會議上展示的經(jīng)驗(yàn)。

　　你能談?wù)勀阏故镜暮髥?

　　Taimoor Chaudhry (TC)：我們海報的重點(diǎn)是測量酶與金納米顆粒結(jié)合時的活性。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)酶與金納米顆粒表面結(jié)合時，反應(yīng)效率更高。偶聯(lián)物的球形性質(zhì)有助于酶保持其形狀，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)的功能和更高的效率。

　　阿卜杜勒-拉赫曼·侯賽因(AH)：我們發(fā)現(xiàn)，通過將酶與球形金納米顆粒結(jié)合，我們能夠使酶更加穩(wěn)定并產(chǎn)生活性增加。我們能夠通過防止對其結(jié)構(gòu)的任何破壞來改善酶的功能。這是一個偉大的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)楝F(xiàn)在我們知道我們可以創(chuàng)造穩(wěn)定的“生物偶聯(lián)物”，可以放置在電極的尖端來檢測神經(jīng)遞質(zhì)活性。

　　您在這項研究中扮演了什么角色?

　　TC：我的職責(zé)是幫助創(chuàng)建用于檢測活動的電極。我的任務(wù)是學(xué)習(xí)如何制造電極并準(zhǔn)備測試，這是一個持續(xù)的過程，也是我們項目的未來方向。

　　AH：我研究了某些酶，并進(jìn)行了觀察酶活性動力學(xué)的測定。觀察酶與金納米顆粒的結(jié)合如何影響酶活性，使我們能夠了解如何在Taimoor一直在研究的電極上使用這些酶來創(chuàng)造一個功能傳感器。

　　您的發(fā)現(xiàn)對下一步意味著什么?

　　AH：從這一點(diǎn)來看，我們正在嘗試使用直接與靶神經(jīng)遞質(zhì)相互作用的酶，看看我們是否可以通過創(chuàng)造新的酶偶聯(lián)物來獲得類似的結(jié)果。我們的最終目標(biāo)是能夠?qū)⑽覀儗γ概悸?lián)物的研究與電極的研究相結(jié)合，以創(chuàng)建一個功能性的生物傳感器。

　　你離實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有多近?

　　AH：目前，我們還有很長的路要走。我想說的是，到目前為止，我們的研究已經(jīng)邁出了重要的一步，但在我們開始深入研究該項目之前，我們必須繼續(xù)努力完善我們的酶偶聯(lián)物測定和創(chuàng)建電極。

　　恭喜您的海報在生物化學(xué)、生物物理學(xué)和生物技術(shù) (BBB) 部門獲得第二名。體驗(yàn)是怎樣的?

　　TC：BBB部門是會議中最大的類別，因此獲得第二名是一個受歡迎的驚喜。但回想起來，我們整個學(xué)期的努力得到了回報，感覺很好。

　　AH：正如 Taimoor 所提到的，考慮到我們迄今為止在項目中投入了多少時間和精力，在最大的類別之一中贏得第二名也是一種了不起的成就感。

　　這是您第一次在會議上發(fā)表演講嗎?體驗(yàn)是怎樣的?

　　TC：這是我第一次參加研究會議，所以非常令人興奮和傷腦筋。雖然我們事先練習(xí)了展示我們的海報，但我仍然擔(dān)心搞砸了。但一旦我們安頓下來，我就更加放松和自信了。在頒獎典禮上，我沒想到會有什么獎項，但當(dāng)我們的海報被命名為第二名時，我非常高興和興奮?？床坏缴窠?jīng)。

　　AH：這是我第二次在會議上發(fā)表演講，第一次是在紐約理工學(xué)院的SOURCE(大學(xué)研究與創(chuàng)意表達(dá)研討會)上。因?yàn)槲乙呀?jīng)有了一些經(jīng)驗(yàn)，所以我為這次會議準(zhǔn)備得更充分。然而，我仍然很緊張，因?yàn)檫@一次，我沒有在學(xué)校向教授展示。正如泰穆爾所說。一旦我們開始向評委展示，我就變得更加放松，能夠自信地回答問題。

　　這樣的經(jīng)歷對你未來的職業(yè)生涯有什么幫助?

　　TC：在研究實(shí)驗(yàn)室工作和參加會議的第一手經(jīng)驗(yàn)使我們能夠發(fā)展我們的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)能力。在實(shí)驗(yàn)室里，我們熟悉了如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如何與他人合作，并利用我們的知識來進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)。在會議上，我們與其他科學(xué)家建立聯(lián)系，學(xué)習(xí)展示我們的發(fā)現(xiàn)并與每個人交流，以更好地了解我們所做的研究。這些技能轉(zhuǎn)移到專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，但也可以轉(zhuǎn)移到醫(yī)療保健領(lǐng)域。

　　是什么吸引你參與這項研究?

　　TC：當(dāng)我學(xué)習(xí)生物化學(xué)時，我喜歡這門課程的實(shí)驗(yàn)部分。我們進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，以開發(fā)和學(xué)習(xí)不同的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。在Keighron博士的指導(dǎo)下開始研究時，我能夠練習(xí)和掌握這些實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。但我最喜歡的是學(xué)習(xí)各種新技術(shù)，例如構(gòu)建電極、創(chuàng)建偶聯(lián)物以及使用不同的程序收集數(shù)據(jù)。我繼續(xù)學(xué)習(xí)新的步驟和技術(shù)，這些步驟和技術(shù)將在未來繼續(xù)我的研究工作時使用。

　　AH：我喜歡學(xué)習(xí)生化分析，并將我在課堂上學(xué)到的知識付諸實(shí)踐，我想更多地了解研究應(yīng)用。我向Keighron博士詢問了她目前的研究，她解釋了她是如何致力于開發(fā)用于檢測神經(jīng)遞質(zhì)活性的先進(jìn)生物傳感器的。

　　你的職業(yè)目標(biāo)是什么?

　　TC：畢業(yè)后，我計劃在研究實(shí)驗(yàn)室工作，直到我被醫(yī)學(xué)院錄取。

　　AH：畢業(yè)后，我計劃上醫(yī)學(xué)院，成為一名醫(yī)生。

　　這項研究將如何幫助您實(shí)現(xiàn)職業(yè)目標(biāo)?

　　TC：我在Keighron博士的研究實(shí)驗(yàn)室中獲得的技能和經(jīng)驗(yàn)將幫助我在更先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中工作或在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究。

　　AH：我認(rèn)為，學(xué)習(xí)生物化學(xué)這樣的重學(xué)科，并在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的同時，通過廣泛的研究來真正加強(qiáng)這些知識，使我成為一個更全面的學(xué)生，并讓我更好地了解如何將生化科學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。