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

　　Chaudhry和Hussain正在協助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備)，該傳感器使用酶將化學信號轉化為電信號，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(神經元之間的接觸點，信息從一個神經元傳遞到另一個神經元)。這項研究仍在進行中，但Keighron希望開發一種工具，可以更好地了解神經元如何相互交流，以及當神經元暴露于新物質或處于疾病狀態時，這些信息如何變化。

　　通過使用生物傳感器，研究人員可以實時檢測神經遞質的釋放。這使研究人員能夠監測神經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系統疾病引起的信號變化。這些化學信息可能很復雜，同時涉及多種神經遞質的信號傳導。

　　Keighron和她的團隊關注的信號是谷氨酸和GABA(γ-氨基丁酸)，這兩種神經遞質具有相反的作用，但通常在相似的地方發現。谷氨酸調節大腦功能。GABA是一種化學信使，通過阻斷中樞神經系統中的特定信號來減慢大腦的速度，從而產生鎮靜作用。

　　他們的工作擴展了對更容易測量的化學信號的研究，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，以幫助進一步了解這些狀態，并幫助研究人員設計下一代藥物和技術來治療各種疾病，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》坐下來談論這項研究以及他們在會議上展示的經驗。

　　你能談談你展示的海報嗎?

　　Taimoor Chaudhry (TC)：我們海報的重點是測量酶與金納米顆粒結合時的活性。我們發現，當酶與金納米顆粒表面結合時，反應效率更高。偶聯物的球形性質有助于酶保持其形狀，從而實現持續的功能和更高的效率。

　　阿卜杜勒-拉赫曼·侯賽因(AH)：我們發現，通過將酶與球形金納米顆粒結合，我們能夠使酶更加穩定并產生活性增加。我們能夠通過防止對其結構的任何破壞來改善酶的功能。這是一個偉大的發現，因為現在我們知道我們可以創造穩定的“生物偶聯物”，可以放置在電極的尖端來檢測神經遞質活性。

　　您在這項研究中扮演了什么角色?

　　TC：我的職責是幫助創建用于檢測活動的電極。我的任務是學習如何制造電極并準備測試，這是一個持續的過程，也是我們項目的未來方向。

　　AH：我研究了某些酶，并進行了觀察酶活性動力學的測定。觀察酶與金納米顆粒的結合如何影響酶活性，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造一個功能傳感器。

　　您的發現對下一步意味著什么?

　　AH：從這一點來看，我們正在嘗試使用直接與靶神經遞質相互作用的酶，看看我們是否可以通過創造新的酶偶聯物來獲得類似的結果。我們的最終目標是能夠將我們對酶偶聯物的研究與電極的研究相結合，以創建一個功能性的生物傳感器。

　　你離實現目標有多近?

　　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，我們必須繼續努力完善我們的酶偶聯物測定和創建電極。

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

　　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表演講嗎?體驗是怎樣的?

　　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。雖然我們事先練習了展示我們的海報，但我仍然擔心搞砸了。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，但當我們的海報被命名為第二名時，我非常高興和興奮。看不到神經。

　　AH：這是我第二次在會議上發表演講，第一次是在紐約理工學院的SOURCE(大學研究與創意表達研討會)上。因為我已經有了一些經驗，所以我為這次會議準備得更充分。然而，我仍然很緊張，因為這一次，我沒有在學校向教授展示。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。

　　這樣的經歷對你未來的職業生涯有什么幫助?

　　TC：在研究實驗室工作和參加會議的第一手經驗使我們能夠發展我們的技術和網絡能力。在實驗室里，我們熟悉了如何進行實驗，如何與他人合作，并利用我們的知識來進一步進行科學發現。在會議上，我們與其他科學家建立聯系，學習展示我們的發現并與每個人交流，以更好地了解我們所做的研究。這些技能轉移到專業的實驗室環境中，但也可以轉移到醫療保健領域。

　　是什么吸引你參與這項研究?

　　TC：當我學習生物化學時，我喜歡這門課程的實驗部分。我們進行了各種實驗，以開發和學習不同的實驗室技術。在Keighron博士的指導下開始研究時，我能夠練習和掌握這些實驗室技術。但我最喜歡的是學習各種新技術，例如構建電極、創建偶聯物以及使用不同的程序收集數據。我繼續學習新的步驟和技術，這些步驟和技術將在未來繼續我的研究工作時使用。

　　AH：我喜歡學習生化分析，并將我在課堂上學到的知識付諸實踐，我想更多地了解研究應用。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用于檢測神經遞質活性的先進生物傳感器的。

　　你的職業目標是什么?

　　TC：畢業后，我計劃在研究實驗室工作，直到我被醫學院錄取。

　　AH：畢業后，我計劃上醫學院，成為一名醫生。

　　這項研究將如何幫助您實現職業目標?

　　TC：我在Keighron博士的研究實驗室中獲得的技能和經驗將幫助我在更先進的實驗室環境中工作或在醫學領域的研究。

　　AH：我認為，學習生物化學這樣的重學科，并在學習實驗室技術的同時，通過廣泛的研究來真正加強這些知識，使我成為一個更全面的學生，并讓我更好地了解如何將生化科學應用于醫學領域。