Rafræn tunga til greiningar á próteinum

bragð landslag

Rafræn nefi gleypa útblástursloft eða hjálp við gæðaeftirlit með matvælum. Það er minna vel þekkt að einnig er mótspyrna við tunguna eins og heilbrigður: Rafrænar tungur geta viðurkennt uppleyst efni. Í tímaritinu Angewandte Chemie kynna franska vísindamenn nú nýja, sérstaklega einfalda nálgun á rafrænu tungu sem er ætlað að greina prótein.

Lífskynjarar vinna með sértækum bindlum, svo sem mótefnum, sem bindast sértækt við sameindina sem þeir eru að leita að. Ef aðgreina á efni þarf að þróa hentugan bindil fyrir hvert og eitt – tímafrekt mál. Rafræn nef eða tungur vinna aftur á móti með uppröðun mismunandi „viðtaka“ sem efnasambandið sem leitað er að bindast með mismiklum styrkleika. Viðtakarnir eru viðkvæmir fyrir nokkrum marksameindum. Samanlögð svörun allra viðtaka gefur sérstakt mynstur fyrir hvert efnasambanda sem leitað er að. Þar sem enginn viðtaka þarf að vera mjög sérstakur er hægt að þróa þá miklu hraðar og auðveldara.

Hópur undir forystu Yanxia Hou, David Bonnaffé og Thierry Livache vill nú draga enn frekar úr þeirri vinnu sem felst í hönnun og framleiðslu rafrænna tunga. Viðtakar þeirra myndast úr blöndu af færri sameindabyggingaeiningum með mismunandi eðlisefnafræðilega eiginleika. Einstakir dropar með mismunandi styrkleikahlutföllum byggingareininganna eru settir beint á gullyfirborð skynjara. Í sjálfsskipulagsferli koma viðtakarnir upp úr þessu í formi örsmárra punkta af sameindaeinlögum með mismunandi samsetningu. Rannsakendur völdu yfirborðsplasmonresonance spectroscopy sem greiningaraðferð: mældar rafeindasveiflur (plasmons) breytast þegar sameindir aðsogast að viðtökum skynjarans.

Til þess að prófa nýju tunguregluna sína, fengu vísindamenn innblástur af heparan súlfatinu á yfirborði frumunnar. Þessir þekkja ýmsar miðlunarsameindir, svo sem vaxtarþætti, sem gegna hlutverki í mörgum lífeðlisfræðilegum og meinafræðilegum ferlum. Heparan súlföt eru sykurbyggingarsameindir með mismunandi mynstur súlfat hliðarhópa og mismunandi bindingareiginleika. Rannsakendur mynduðu tvær heparasúlfatlíkar byggingareiningar, einn án og einn með súlfathópum. Þeir bjuggu til uppröðun níu viðtaka úr mismunandi blöndunarhlutföllum og prófuðu þá með mismunandi próteinum. Stærð svörunarinnar sem teiknuð er upp á móti hverjum viðtaka gefur samfellt snið eða þrívítt „landslag“ sem einkennir próteinið, sem gerir mjög auðvelt að bera kennsl á. Snið próteinblandna má einnig rekja stærðfræðilega aftur til einstakra efnisþátta.

Vísindamennirnir eru nú að nota fleiri byggingareiningar til að auka fjölbreytileika viðtaka í þessari fyrstu útgáfu af tungunni. Í framtíðinni ætti líka að vera hægt að greina á milli mjög svipaðra próteina.

Höfundur:

Yanxia Hou, CEA Grenoble (Frakklandi), http://www.icmmo.u-psud.fr/Labos/LGMM/COM/cv/DB1.php

Angewandte Chemie, Permalink við greinina:

http://dx.doi.org/10.1002/ange.201205346

Heimild: Weinheim [ Angewandte Chemie ]