甲酰肽受体特异表达的嗅觉细胞传感器研究

生物嗅觉系统表达的甲酰肽受体是一类疾病相关的嗅觉受体，能对组织损伤与炎症反应后释放的多肽类生化分子配体进行特异性结合，并通过改变胞体膜上的离子通道导致嗅觉细胞动作电位的产生。针对甲酰肽受体嗅觉电生理响应的特性，并有效利用甲酰肽受体良好的生物医学基础与应用前景，本项目结合现代生物技术与微纳电子芯片技术，将对几类主要的甲酰肽受体进行克隆表达并与离子通道耦联，在采用纳米孔阵列支撑的双层类脂膜上对其镶嵌受体传感特性进行研究的基础上，通过膜片钳阵列芯片对表达有嗅觉受体的细胞膜电位进行高通量检测，以期仿生构建出甲酰肽受体克隆表达的嗅觉细胞传感器，并在甲酰肽受体的配体与激动剂等分子的刺激作用下，对其传感与检测特性进行研究。通过本项目对特定受体表达与传感的研究，可望有效改善细胞传感器的特异性与灵敏性，并以此对整个生物嗅觉系统庞大的受体家族研究，提供一个新的细胞受体传感技术研究平台。

生物体的嗅觉系统能够感知大量极其微量的气味分子。采用仿生设计手段，利用嗅觉细胞及其受体进行相关传感器的设计研究，具有重要的研究意义和实用价值。本项目针对的甲酰肽等受体是嗅觉与味觉系统中重要的受体分子，能与气味配体分子进行特异性的结合，并通过改变胞体膜上的离子通道导致嗅觉细胞动作电位的产生。针对嗅觉与味觉电生理响应的特性，并有效利用受体等嗅觉味觉分子良好的生物医学基础与应用前景，本项目结合现代生物技术与微纳电子芯片技术，将对几类主要的蛋白分子进行了克隆表达与纯化，在采用纳米孔阵列支撑的双层类脂膜，以及完整细胞和感知黏膜分子表面表达的受体蛋白传感特性进行了研究，最终通过多通道电化学传感器与电生理传感阵列芯片对蛋白分子的传感特性与细胞膜电位进行了高通量传感检测，仿生构建了相应的嗅觉味觉细胞传感器，并对相关配体与激动剂等分子的刺激作用进行了传感与检测研究。通过本项目对嗅觉味觉传感的研究，有效地改善了生物传感器在气味分子检测上的特异性与灵敏性，并为生物体的嗅觉味觉研究提供了新的传感技术方法。