通過使用大型肽庫，對蛋白質靶標進行廉價，高度穩(wěn)定和模塊化的基于肽的合成親和劑（PCC）的快速開發(fā)過程。信用：經(jīng)Heather D. Agnew等的許可轉載。

為了增強士兵的殺傷力，陸軍研究人員正在開發(fā)能夠在多域環(huán)境中保持穩(wěn)定性能并能夠實時收集士兵健康狀況和性能評估的生物識別受體。

美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的化學家兼團隊負責人馬特·科波克博士說：“陸軍需要更具適應性，更遠征性，并具有接近零的后勤需求，同時在多方面的作戰(zhàn)環(huán)境中優(yōu)化個人到小隊的執(zhí)行。陸軍研究實驗室，即陸軍的企業(yè)研究實驗室，稱為ARL�！翱梢灶A見，實時的健康和性能監(jiān)控以及感知當前和新出現(xiàn)的環(huán)境威脅，可能是使這一目標成為可能的關鍵工具集�！�

ARL科學家與加州理工學院和Indi Molecular，Inc.的研究人員合作，開發(fā)了一種蛋白質催化捕獲劑（PCC）劑技術，該技術可以改善以前的受體版本，并可以監(jiān)控來自美國士兵的個人和環(huán)境數(shù)據(jù)場。該研究自2012年以來由美國陸軍協(xié)作生物技術研究所資助，并在《化學評論》的綜合評論文章中進行介紹。

Coppock說：“ PCC技術已證明與標準抗體受體相比，在受體穩(wěn)定性，適應性和可制造性方面都有改進，并支持“士兵致命性交叉功能小組”作為一種潛在的可行技術，通過可從可穿戴式傳感器收集的相關生物標記物來監(jiān)測士兵的表現(xiàn)�！�

他說，生物受體被整合到生物傳感器中，以從復雜的混合物（例如血液，汗液，丹參等）中選擇性地捕獲目標靶標，從而產(chǎn)生可測量的效果。

Coppock說：“沒有受體，就不可能知道您正在檢測想要檢測的東西�！�

從注射有目標靶標的動物收集的抗體由于其對靶標的高結合強度和選擇性而被用作生物傳感器中的受體。

Coppock說：“金標準受體的工作是基于抗體的，它們在靶標捕獲和選擇性方面表現(xiàn)出色，但由于其不穩(wěn)定，有限的保存期限和批次間的性能差異，其檢測能力受到一定程度的限制。

研究團隊開發(fā)了一種不同且更具創(chuàng)新性的方法。

Coppock說：“作為替代，基于肽的受體更小，更易于生產(chǎn)，價格便宜并且對環(huán)境壓力更強健，同時仍保留了抗體所需的結合特性。”

研究小組使用的受體能夠在90攝氏度下加熱一小時后保留幾乎所有的活性，而許多抗體在加熱到70攝氏度以上后幾分鐘內就完全沒有活性。

Coppock說：“我們采用一種完全合成的方法來開發(fā)受體，這可以對結合獨特構建基塊的方法進行更多控制，以確保穩(wěn)定性并允許直接修改傳感器集成�！�

該團隊建立了完整的功能基礎架構，使他們能夠在實驗室內部，按需以及通過廣泛可用的肽合成儀按需要的任何數(shù)量，全面開發(fā)基于肽的合成受體。

Coppock說：“整個合作過程中，技術的各個方面都取得了進步，最終形成了一種高通量的開發(fā)方法。這些方面包括重新考慮靶向策略，升級文庫構建，自動化篩選步驟以及同時表征多達100個不同肽序列的性能。”

他說，研究人員現(xiàn)在能夠在確定目標靶標后兩到三周內從頭到尾全面開發(fā)一種受體。之前，此過程大約需要五到六個月。

Coppock說：“目前的陸軍計劃正在進行中，以確定與士兵健康和表現(xiàn)相關的重要生物標志物，因此，建立受體快速發(fā)育的能力將使實驗室能夠跟上并推進生物標志物的發(fā)現(xiàn)和分析�！�

研究小組指出，繼續(xù)進行研究以更快的方式進行新試劑的設計和選擇過程，以使這些傳感器更易于按需制造。此外，ARL目前正在協(xié)調努力，以解決人類績效以及食品和水安全方面的傳感需求。

這些受體的其他潛在應用包括環(huán)境生物威脅監(jiān)測，健康診斷和治療，這可能會嚴重影響作戰(zhàn)人員。

這項技術引起了陸軍科技界的極大興趣，例如CCDC士兵中心，CCDC化學生物中心和陸軍醫(yī)療司令部的研究員。

以前，這項合作研究已經(jīng)使生物受體從技術就緒水平（TRL-2）到TRL-4成熟，包括成功整合到多種測定平臺中，以在嚴峻的環(huán)境中進行堅固的生物傳感，并將試劑過渡到CCDC CBC。