رابطه‌ی مستقیم میان سطح پروتئین موجود در سرم خون انسان و بیماری موجب شده تا میزان این پروتئین بهعنوان شاخصی برای تشخیص بیماری و ساخت حسگر مورد استفاده قرار گیرد. با این حال حضور بیش از ۲۰۰۰۰ پروتئین با غلظت‌ها‌ی مختلف در سرم خون انسان موجب شدهاست که توسعه‌ی حسگرهای مؤثر با چالش روبه‌رو گردد.
تعیین سطح پروتئین در خون با نانوذرات روکش‌دار
رابطه‌ی مستقیم میان سطح پروتئین موجود در سرم خون انسان و بیماری موجب شده تا میزان این پروتئین بهعنوان شاخصی برای تشخیص بیماری و ساخت حسگر مورد استفاده قرار گیرد. با این حال حضور بیش از ۲۰۰۰۰ پروتئین با غلظت‌ها‌ی مختلف در سرم خون انسان موجب شدهاست که توسعه‌ی حسگرهای مؤثر با چالش روبه‌رو گردد.
در این حسگرها، بخش‌ها‌ی شناساگر با پروتئین‌ها‌ی مختلف برهم‌کنش داده، پاسخ‌ها‌ی متعددی را ایجاد می‌کند. این پاسخ‌ها در کنار هم الگویی را تشکیل می‌دهند که از روی آن شناسایی پروتئین‌ها انجام می‌گردد. این سیستم مشابه عملکرد بینی انسان است که چند صد گیرنده‌ی بویایی با گرفتن الگوهایی قادر به تشخیص هزاران بوی مختلف هستند.
سیستم‌های شبیه گیرنده‌ی بویایی برای تشخیص پروتئین‌ها قبلاً به‌وسیله‌ی محققان دیگری طراحی و ارائه شدهاست؛ اما گروه تحقیقاتی دانشگاه ماساچوست آمریکا، از این سیستم در شناسایی پروتئین سرم خون استفاده کرده‌اند که کاری بسیار دشوار بوده و ما را به رویای بهره‌گیری از این سیستم در پزشکی نزدیک‌تر کرده‌‌است.
روشهای متداول شناسایی پروتئین‌ها کار بسیار پرهزینه‌‌ای می‌تواند باشد؛ چرا که محققان مجبورند از آنتی‌‌بادی‌ها یا روشهای طیف‌‌سنجی پیچیده‌ای استفاده کنند. این مسئله برای آنها ایجاد محدودیت می‌کند بنابراین دانشمندان نیاز به گیرنده‌ها‌ی عمومی‌تری دارند تا وابستگی آنها به یک آنتی‌‌بادی خاص یا روشی ویژه مرتفع گردد.
گروه تحقیقاتی Vince Rotello در دانشگاه ماساچوست، از نوعی نانوذرات طلا بهعنوان گیرنده استفاده کرده‌اند که دارای روکش پلیمر با زنجیره‌ی کوتاه است. این روکش پلیمری شیمی‌سطح نانوذرات را به نحوی تغییر می‌دهد که بتواند به پروتئین‌ها‌ی مختلف بچسبد. در واقع این روش بهعنوان بخش شناساگر قلمداد می‌شود. آنها برای ایجاد سیگنال نیز از پروتئینی به نام پروتئین فلورسانس سبز (GFP) استفاده کردند. هنگام اتصال GFP به نانوذره، به‌‌دلیل فشار وارده به آن، نشر فلورسانس GFP قطع می‌گردد (GFP نوری ساطع نمی‌کند). با حضور پروتئین مورد نظر در محیط، این پروتئین با GFP برای اتصال به زنجیره‌ی پلیمری وارد رقابت شده، بخشی از پروتئین‌ها‌ی GFP را از زنجیره جدا می‌کند و خود جایگزین آنها می‌شود. GFPهای آزادشده نیز فلورسانس تولید می‌کند که بهعنوان سیگنال در این سیستم شناسایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پروتئین‌ها‌ی مختلف در سرم برای چسبیدن به نانوذرات با هم رقابت می‌کنند؛ به‌طوری که با افزایش غلظت پروتئین میزان اتصال آنها نیز افزایش می‌یابد. از این مسئله در تعیین غلظت پروتئین‌ها استفاده می‌شود.
به اعتقاد انسلین اریک (یکی از محققان این پروژه) استفاده از GFP بهعنوان یک مولکول تولیدکننده‌ی سیگنال در این روش به مقبولیت آن به‌وسیله‌ی دیگر محققان کمک شایانی خواهد کرد. وی GFP را بهعنوان یک ابزار زیست‌شیمیایی واقعی برشمرد که می‌توان از آن به‌‌سادگی بهره جست. هر چند ۲۰۰۰۰ پروتئین مختلف در سرم خون وجود دارد؛ ۹۰ درصد آنها از ۵ پروتئین کوچک تشکیل شده‌اند. بنابراین آنها در ابتدا درصدد چگونگی شناسایی این ۵ پروتئین برآمدند. این گروه سه دسته نانوذرات مختلف را برای تمییز دادن این ۵ پروتئین از هم ارائه کردند که قادر بود تا غلظت ۵۰ نانومتر از هر کدام از ۵ پروتئین را در سرم خون انسان شناسایی کند که مانند دیدن یک سوزن در انباری پر از کاه است. روتلو امیدوار است که این روش به تشخیص ارزان و سریع پروتئین‌ها در سرم خون کمک کرده، بتواند تغییرات غیر طبیعی میزان پروتئین خون را که به‌‌دلیل بیماری ایجاد می‌شود، شناسایی کند.
