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你知道 aptamers 是如何用極速 SELEX 選擇出來的嗎？背後的科學原理讓人大開眼界！
Aptamers 是人工合成的單鏈 DNA、RNA、XNA 或肽的寡聚物，能與特定的目標分子結合。隨著科學研究的演進，這些小分子化合物因其與抗體類似的特性，在生物實驗室研究與醫學檢測中日益受到重視。它們不僅能夠辨識各種生物分子，還能作為治療藥物及藥物傳遞系統。那麼，這些神奇的 aptamers 是如何從繁雜的 DNA 库中被選出的呢？答案在於名為 SELEX 的新方法。
SELEX，即系統進化的配體擴增，是尋找有用 aptamers 的一系列試管實驗，其背後的原理相當令人震驚。
SELEX 過程類似於自然選擇，在這個過程中，研究人員從一個包含約一千兆不同隨機生成的 DNA 或 RNA 片段的起始庫中，反覆甄選最佳的 aptamers。這些選擇使得 aptamers 不僅具備高親和性，還具備對指定分子的特異性結合能力。
Aptamers 與傳統抗體有一些顯著的不同。首先，它們的結構是基於核酸，其大小通常在 6-30 kDa，而抗體則約為 150 kDa，因此 aptamers 的運用更為靈活。其次，aptamers 展示了許多在多種生物醫學應用中的優勢，例如較低的免疫原性、更高的費用效益及對於多樣性分子的高識別能力。
這些小分子化合物被稱為“化學抗體”或“抗體模仿物”，其用途從生物標記物的識別到治療藥物的設計無所不包。
在 SELEX 過程中，研究人員會多次選擇來自這些 DNA 库中的 aptamers，並根據測量其親和力來優化其特性。這一過程最早由 Larry Gold 和 Jack Szostak 於1990年獨立開發，他們的研究團隊第一次展現了如何精確地選擇 RNA aptamers。隨著時間的推移，這一技術經歷了多次自動化革新，從最初需要幾周進行的選擇縮短至如今的僅需三天。
該技術的關鍵在於其與傳統技術的根本區別：aptamers 可具備比抗體更強的穩定性與合成便利性，且在某些情況下可抵抗生體液中的降解。
aptamers 的應用範圍極為廣泛，從檢測 HIV 和癌細胞到用於環境科學 proteomics 的檢測工具。最重要的是，aptamers 可以在藥物傳遞與控釋的領域發揮巨大潛力，這讓許多疾病治療變得更加靈活和有效。
透過適當的化學修飾，aptamers 可以在體內循環的時間延長到數天甚至數週，這使得它們尤其適用於不同的生物醫學應用。例如，在眼科應用中，aptamers 的快速清除問題相對較輕，這樣可以提高治療效率。
有趣的是，aptamers 不僅在生物醫學上展現了應用潛力，還被用於組織工程中，以精確送達促進血管化的生長因子。
aptamers 和 SELEX 的結合不僅是生物醫學領域的一次重大突破，更可能是未來治療技術的基石。隨著對 aptamers的深入了解與技術的進步，未來我們或許能見證出更多具有潛力的應用。當然，這引入了一個思考的問題：aptamers 在未來的醫學及生物技術中，是否會取代傳統抗體的市場地位呢？
