科学家们将RNA，这种存在于所有活细胞中的生物分子，转变为一种能够检测与人类健康相关的微小化学物质的生物传感器。罗格斯大学纽布朗斯威克分校的科学家们的研究集中在RNA上，这是一种在大多数细胞过程中发挥关键作用的核酸。他们的研究预计将在环境化学物质监测中具有应用，最终将有助于对神经系统和心血管疾病以及癌症等重大疾病的诊断。
“想象一下，人们去医院进行常规检查时，可以从自己身体中提供细胞样本，”罗格斯艺术与科学学院化学与化学生物学系的助理教授、该研究的通讯作者Enver Cagri Izgu说。“会有一些技术参与将他们的细胞转变为传感细胞，而不会改变它们的结构和生理。这些细胞随后将返回到个人的身体中，身体将不会面临排斥问题，因为它们是自己的细胞。这些细胞将能够与我们沟通，并生成关于我们体内是否有有毒化学物质痕迹或疾病初期迹象的信号。”
在期刊《应用化学国际版》中，Izgu及其团队报告了他们如何在细菌细胞中实施RNA，以使这些细胞甚至它们的子细胞能够检测特定的化学物质。这些待检测的物质可以是短命的无机化学物质，对健康和疾病状态下的许多生理过程至关重要。RNA通常不会与这些类型的化学物质相互作用，并且通过复杂的遗传电路来感知它们将是极其困难的。
科学家们正在积极研究RNA的各个方面，以了解其多种功能以及其改善人类健康的潜力。一种异常的RNA功能，首次在2011年披露，是RNA能够结合小分子并产生光的能力。这项开创性的研究激励了Izgu和他的团队推动RNA诱导光生成概念的边界。
“我们利用我们的化学知识，将RNA转变为检测生理上重要的短命无机化学物质的探测器，例如硫化氢和过氧化氢，”Izgu说。“我们首先想要检测的无机化学物质与一个小型受体分子反应，进而成为特殊RNA序列的结合物。受体产品（羟基苯乙烯亚胺结合物）与RNA之间的后续结合事件在特定波长生成光。我们在活的埃希氏大肠杆菌中实现了这一化学传感机制，这是我们的模型生物。”
这项研究具有新颖性，因为尽管可以在细胞内生产外部设计的RNA，但不能诱导其检测硫化氢或过氧化氢。
在癌症和神经系统及心血管疾病的关键阶段，人类细胞会产生不同水平的硫化氢和过氧化氢。Izgu及其团队能够在实验室条件下使用他们的E. coli传感器检测这些化学物质。
Izgu说，罗格斯研究的最终目标是将人类细胞转变为传感细胞，以类似于他们使E. coli感知化学物质痕迹的方式。
Izgu和共同作者Tushar Aggarwal，前化学与化学生物学系博士生，都是该工作申请的专利的共同发明人。
其他参与该研究的罗格斯科学家包括：在化学与化学生物学系的博士生Liming Wang和Sarah Cho（均为当前研究生），以及前博士生Bryan Gutierrez；前博士后研究员Huseyin Erguven，目前在蒙特利尔的Paraza Pharma Inc.工作；以及罗伯特·伍德·约翰逊医学院的学生Hakan Guven。
