贝尔法斯特女王大学的研究人员开发了一种高度创新的新酶生物标志物测试，可以指示疾病和细菌污染，节省时间，金钱和可能的生命。

该测试由Queen's全球食品安全研究所的科学家开发，可以检测人类，动物和食品中被称为蛋白酶的疾病酶标记。

蛋白酶对微生物生长至关重要，并且是许多疾病进展的原因。

糖尿病肾病患者的尿液中或感染伤口部位的蛋白酶水平可能会高度升高。同样，在奶牛中，牛奶中蛋白酶的升高可以揭示牛乳腺炎等一种乳腺炎等疾病。在食品中，由肉类和乳制品中污染的细菌产生的蛋白酶可导致酸败，以及降低保质期和质量。

目前的蛋白酶检测方法成本高，耗时且并不总是有效的。女王全球食品安全研究所的科学家开发出一种纳米传感器，可以在牛奶和尿液中检测敏感，快速和经济的蛋白酶。

女王的研究员，该研究的合着者Claire McVey博士在主要期刊Nano Research上发表了这样的研究，他解释说：“这种测试不仅生产成本低廉，而且可以在任何地方使用，不依赖于实验室条件。无需使用在实验室环境中进行测试是改变生活的方式。除了具有成本效益外，还意味着更快的诊断。“

由Queen的研究人员设计的基于金纳米粒子的纳米传感器表明蛋白酶何时通过可见的颜色变化反应存在。金纳米粒子因其加速被称为四甲基联苯胺(TMB)的化学物质的氧化能力而众所周知，通过鲜艳的蓝色形成可见。

当酪蛋白(牛奶中存在的分子)被添加到金纳米颗粒中时，它围绕纳米颗粒作为保护性表面屏障。当引入TMB时，酪蛋白防止氧化反应意味着没有或仅有轻微的颜色变化。

在存在蛋白酶的情况下，它们“吃掉”保护性酪蛋白屏障，暴露金纳米颗粒的表面。在这种情况下，当添加TMB时，蛋白酶已经除去酪蛋白，意味着快速发生氧化，导致颜色的快速变化。

该研究的主要学者Cuong Cao博士说：“当我们将TMB添加到酪蛋白覆盖的金纳米粒子中时，我们几乎可以立即判断出溶液是否变成蓝色是否存在蛋白酶。通常这种测试需要更长的时间。”

使用这种方法，可以在90分钟内检测到蛋白酶，而无需复杂或昂贵的实验室设备。

此外，制造纳米传感器的“成分”易于获得且成本低廉。金纳米粒子可以大量生产，对储存要求几乎没有限制，使其成为耐用且廉价的物质。

女王研究人员开发的方法在牛奶和尿液上进行了测试，但它可以适用于许多其他应用。

曹博士解释说：“使用酪蛋白以外的分子涂覆表面有可能检测到其他类型的酶生物标记物。例如，用脂质涂覆纳米粒子可以检测脂肪酶，这有助于诊断胰腺炎等疾病。

“在对该测试进行全面验证后，我们希望探索如何扩展应用以检测​​其他疾病或受污染的食物。这种新方法可以在护理点识别酶生物标记物。它可以改变如何检测和诊断酶生物标志物的景观，不仅影响食品安全，而且影响动物和人类酶相关疾病的诊断。这项测试的潜在范围是巨大的。

全球食品安全研究所创始人和该研究的共同研究员Elliott教授评论说：“快速诊断疾病或污染的能力可以对如何处理严重问题产生巨大影响。超低成本该系统将有助于降低测试成本，并可能改变发展中国家的测试数量。“