基于抗原抗體反應的蛋白質檢測在多種疾病的早期診斷中至關重要。然而，如何有效地檢測蛋白質經常困擾著研究人員。大阪城市大學的科學家們發現了一種新的原理，可以在光誘導下加速抗原-抗體反應，從而實現簡單、超快和高靈敏度的蛋白質檢測。他們的研究結果發表在《通訊生物學》雜志上。

“抗原-抗體反應是一種生物化學反應，在免疫中起著至關重要的作用，身體的防御功能，”首席研究員、大阪城市大學光誘導加速系統研究所所長Takuya Iida教授解釋說。基于抗原抗體反應分析微量蛋白質的方法可以在許多疾病的早期階段進行診斷，包括癌癥、癡呆癥和微生物感染。然而，這些方法要么靈敏度有限，要么需要復雜和耗時的處理才能允許抗原-抗體反應發生。

為了加速抗原-抗體反應，研究人員將靶蛋白和探針顆粒，以及選擇性地與靶蛋白結合的改良抗體，引入到像人的頭發或動脈一樣狹窄的通道中，然后用紅外激光照射3分鐘，使其能夠以比傳統蛋白質檢測高約100倍的靈敏度進行檢測。

研究人員首次實現了在attogram(ag = 10)量級上快速測量痕量靶蛋白^-18g;僅在激光照射3分鐘后。

研究結果表明，通過將蛋白質限制在一個小空間內，用激光照射加速反應的簡單操作，可以實現快速和高靈敏度的檢測。這些發現將有助于從少量體液(如一滴血)中檢測出與疾病相關的物質，并將有助于發現新的疾病標志物，可能導致各種疾病超早期診斷系統的發展取得突破。

飯田教授總結說:“在物理、化學和生物學之外的跨學科合作中，我們發現了一種通過光力或光誘導力控制抗原-抗體反應的新原理。”“我希望通過簡單的激光照射能夠以高靈敏度和速度測量痕量標記物的優勢將有助于超早期診斷。”