为了深入了解脑细胞在相互通讯过程中释放化学物质（神经递质）的机制，加州大学河滨分校神经科学副教授Vladimir Parpura与物理学教授Umar Mohideen联合开发了一项新技术。这项技术原本广泛应用于物理学领域，如今被成功引入生物学研究，极大拓展了对复杂生物过程和分子相互作用的探索能力。

研究团队采用原子力显微镜（Atomic Force Microscopy, AFM），利用硅氮化物微膜的微小偏转（厚度约为人类头发的1/100），实现对极微弱分子间作用力的精准测量。通过在大鼠脑蛋白SNAREs上应用该技术，科学家们首次定量分析了参与神经递质释放的单分子蛋白结合力，并对三种SNARE蛋白的分子结合强度进行了分类。

SNARE蛋白分布于囊泡（含神经递质或酶的微型膜结构）及脑细胞的质膜上，被认为是突触囊泡与质膜最终融合的关键分子，这一过程直接决定了神经细胞间的通讯效率。

Parpura表示：“我们的研究为SNARE蛋白在胞吐作用（exocytosis）中的分子机制提供了新的见解。我们不仅更好地理解了这些蛋白的相互作用，还能据此提升对作用于这些蛋白的毒素的检测能力。”

此外，研究团队利用AFM技术开发了一种高灵敏度传感器，可用于检测肉毒毒素（botulinum toxin），该毒素是导致致命食物中毒的主要原因。Mohideen指出：“我们的传感器能够检测单分子间的相互作用，因此所需样品量极少，仅需几分子即可完成测试。”

UCR团队的创新技术为神经毒素的快速检测和高灵敏度微型传感器的开发奠定了基础，有望推动神经科学、毒素检测及相关生物医学领域的应用进步。

该研究团队还包括UCR的W. Liu和Vedrana Montana，以及威斯康星大学的Jihong Bai和Edwin R. Chapman。研究获得美国国立卫生研究院、美国心脏协会、国家标准与技术研究院、美国国防部/高级研究计划局/微电子活动等机构资助。

加州大学河滨分校是美国重要的研究型大学，研究领域涵盖纳米技术、健康科学、基因组学、环境科学、数字艺术及可持续发展。更多信息请访问 http://www.ucr.edu/ 或致电 951-UCR-NEWS。