Name: low molecular weight protein enrichment on mesoporous silica thin films for biomarker discovery
Uploaded: 2012-04-17T13:00:00
Duration: 13 min
Description: Watch this Scientific Journal Video about Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery at JoVE.com

Bu çalışma NanoHealth Öncesi merkezi Ödülü (W81XWH-11-2-0168) ve Kanser Nanotıp için Texas Merkezi (1U54CA151668-01) İttifakı tarafından finanse edildi.

1. Chip Fabrikasyon <ol><li> Hidrolize silikat çözeltilerden ile başlayan çip kaplama çözümü oluşturun. 17 ml etanol ile tetraethylorthosilicate (TEOS) ve 14 mL karıştırıp, kuvvetli karıştırma altında deiyonize su ve 6M HCI ve 0.5 ml 6.5 mL (1.200 rpm) bir sıcak plaka karıştırılır kullanılarak. Karıştırarak sabit tutularak, 2 saat boyunca 80 ° C&#39;de ısıtılır, bu çözüm. </li><li> Kuvvetli karıştırma ile oda sıcaklığında 10 ml etanol ile istenen tri-blok coploymer (Pluronic 127, L121 ve P123) ekleyerek polimer çözeltilerinin hazırlanması. Oda sıcaklığında, kuvvetli karıştırma 2 saat takiben tri-blok kopolimer çözeltisi içine silikat çözeltisi (1.1 adım gelen) ve 7.5 ml eklenerek karışım tamamlar. Bu, nihai kaplama solüsyonu temsil eder. </li><li> 20 saniye süreyle 1500 rpm hızında yan kaplama ile bir 4 inç silikon için kaplama çözeltisi ile 1 mL geçerlidir. 80 daha sonra sıcaklık 12 ° C saat boyunca. </li><li> Organik su çıkarmak için filmleri ısıtın425 ° C sıcaklıkta 1 dakika başına yükselterek rfactant ° C, ve daha sonra 5 saat süreyle fırında. </li><li> Oksijen plazma küllendirimi (- Mart Plazma Sistemi Plazma Asher) ile gözenekli silis (MPS) çip yüzey önceden işleme. (O 2 Akış hızı: 80 sccm, gücü: 300 W, süresi: 10 dakika). </li><li> Isteğe bağlı yüzey kimyasal modifikasyon: metanol içinde% 3 organosilane in silanate yongaları: DI su (19:01) bir N 2 torpido oda sıcaklığında 72 saat için çözelti. Metanol ve DI su ile sırayla durulayın. 110 ° C&#39;de bir fan ile çalışan fırında 15 dakika yongaları Cure. </li></ol> 2. Örnek Tedavi öncesi <ol><li> Nihai konsantrasyonu% 0.01 TFA,% 5 ACN olduğu gibi, her serum numunesi için TFA ve ACN ekleyin. Karıştırmak için Vortex. </li><li> 30 dakika için oda sıcaklığında bir tablo girdaplı karıştırma cihazı üzerinde, bu örneklerin çalkalanır. </li></ol> 3. Serum Fraksiyonasyon <ol><li> 160 fırında gece boyunca Pre-fırında yongaları ° C Alternatif olarak, store bir kurutucuda yongaları havada ortam su yüzeyinin hidratasyon önlemek için kullanılana kadar. </li><li> Çip yüzeyinde olabilecek herhangi bir parçacıklar tozunu için basınçlı hava kullanın. </li><li> Prefabrik Kes, kuyu istenilen sayıda dahil etmek CultureWell odacıklı coverglass satın aldı. MPS çip yüzeyinde% 100 etanol ve sonra yer ile Temiz coverglass. Çip ile tam bir sızdırmazlık sağlamak için forseps ile coverglass bastırın. </li><li> Ayrıca her 3 mm içine serum örneğinin pipetle 10 uL. Oda sıcaklığında nemlendirilmiş bir odacık içinde 30 dakika süreyle inkübe edilir. </li><li> Kuyulardan serum kadar Pipeti atın. Her bir kuyuya deiyonize su pipetle 10 uL büyük proteinler yıkayacak kadar. 4 kez tekrarlayın. </li><li> Ayrıca her bir örnek için pipetle 5 uL elüsyon tamponu (% 0.1 TFA +% 50 ACN). Elüsyon tampon karıştırmak için de etrafında pipet hareket ederken 30 kez aşağı yukarı Pipeti ve. (Sadece elüsyon tampon önlemek için bir seferde 1-2 örnekleri elüsyon tampon uygulanırbu kadar çabuk buharlaşan itibaren). </li><li> MALDI-TOF analiz için hazır olana kadar karıştırma sonrasında, bir mikrosantrifüj tüp içinde tüm işlem tampon maddesi ile yer Pipeti. </li><li> Bir numunenin biyolojik karmaşıklığı taklit etmek ve yonga fraksiyonasyon sistemi ile düşük molekül ağırlıklı türler hasat zenginleştirme etkisini değerlendirmek için, bu seçilir ve geniş olan yirmi altı farklı türler sayma proteinler ve peptitler, standart bir karışımı monte molekül ağırlıkları (900-66 500 Da) ve PI (4,0-10,2) ve konsantrasyonu (0.5-8 pmol / ml) aralığı (Tablo 1 protein listesine bakınız). </li></ol> 4. Peptidlerin MALDI-TOF Analizi <ol><li> Nokta 0.5 MALDI hedef plaka için numune uL ve kurumaya bırakın. </li><li> Nokta 0,5 uL matriks (α-siyano-4-hidroksisinnamik asit (CHCA), 5 g / L) ya da% 0.1 TFA ve içeren% 50 asetonitril içindeki trans-3 ,5-dimetoksi-4-hidroksisinnamik asit (SA) ve doymuş çözeltisi co-kristalleşmeye izin verir. &lt;/ Li&gt; <li> Nokta 0.5 her kalibrasyon noktaya kalibrasyon çözüm uL ve kurumaya bırakın. </li><li> MALDI-TOF kütle spektrometresi içine hedef plakası yerleştirin. Makine numune başına 4200 ve 3000 çekim bir lazer yoğunluğu ile pozitif reflektör moduna ayarlanması gerekir. Seçilen kütle aralığı 2000 Da bir hedef kitle ile 800 ila 5000 Da olmalıdır. </li><li> Lineer modda aynı MALDI-TOF analiz ancak 900 ila 10.000 Da veya 3000 için 70.000 ve 5000 Da Da bir hedef kitle için kitle aralığını değiştirebilirsiniz. </li></ol> 5.. Veri Analizi <ol><li> Ham spektrumları ConvertPeakList yazılımı ile işlendi ve veri ön işleme için yazılım SpecAlign ihraç edildi. Tüm spektrumları PAFFT korelasyon yöntemi ve şiddetleri her gelen spektrum içinde toplam iyon akımı (TIC) normalize edildi kullanarak hale getirilmiştir. Tüm spektrumları düzeltti ve sırasıyla 4 ve 0.5 faktörü ile kaldırdığımızda noised edildi. Peaks 0.5, kitle 21 pencere ve yüksekliği bir temel ile belirlendioranı 1.5, negatif değerler analizden önce çıkarıldı. </li><li> Hiyerarşik kümeleme Küme 3.0 kullanılarak yapılan ve MapleTree yazılımı ile görüntülendi. MALDI MS Data (m / z pik şiddetlerini) log-dönüştürülmüş, normalize, ve medyan merkezli oldu. Pearson korelasyon örnekleri arasındaki uzaklığı hesaplamak için kullanılan ve tam bağlantı kümeleme yapıldı. </li><li> Bağımsız Student t-testi öncesinde denetimsiz hiyerarşik kümeleme analizi için her bir tespit MS zirve için gruba (n = 2 grup) arasında karşılaştırma için kullanılmıştır. 0.02 veya daha düşük bir P-değeri farklı mezogözenekli proteomik yongaları (Geniş gözenekler vs Küçük gözenekler) arasında farklı şekilde hasat peptidler ve proteinler seçmek için anlamlı kabul edildi. </li></ol> 6. Temsilcisi Sonuçlar Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi, bu çalışmada, nanotextures çeşitli gözenekli silis ince film bir dizi üretilmiş ve kapsamlı bir şekilde araştırılmıştırseçici yakalama ve insan serum gelen LMW peptitler ve proteinler zenginleştirici. Şekil 2a ve b&#39;de ir kullanımı 900 ila 10,000 Da aralığında peptidler için ve 3000 aralığında proteinler için işlenmemiş serum örneğinin MS spektrumları göstermektedir ~ 70,000 Da sırasıyla . Bu spektrası gibi Albumin. Şekil 2C, d gibi (HMW) proteinleri MAS L121 tarafından fraksiyonasyon sonrasında serum örneğinin MS spektrumları tasvir nedeniyle ayrıca iyonize, yüksek miktarda, yüksek moleküler ağırlıktaki varlığı LMW bölgede sinyal bastırılması göstermek (gözenek boyutu, 6 nm). Büyük moleküllerin çoğunda LMW bileşenleri önemli bir zenginleşmesi ile sonuçlanır, seyreltilmiş edilmiştir. Kontrol olarak, aynı serum örneği LMWP kurtarma için MPS ince filmlerin özgüllüğü değerlendirmek için bir gözeneksiz saf silika yüzey üzerine uygulanmıştır. Şekil 2E ve f de görülebileceği gibi, pep arasında anlamlı bir hasat yoktugözeneksiz silis gelgitler ya da proteinler. Böylece onu mezogözenekli mimarisi değil LMWP zenginleşmesine de baskın faktörü oluşturmaktadır silika yüzey yakınlığı olduğu söylenebilir. Gözenek büyüklüğü hassas bir şekilde kontrol varyasyonlar hidrofobik blok uzunlukları farklı olan kopolimerleri kullanımı ile elde edilebilir. Tasarlanan proteinler ve peptitler karışımı kullanılarak, LMW peptid ve protein geri kazanım etkinliği üzerindeki gözenek boyutu etkisini MPS farklı hacim oranları ile dört Pluronic sürfaktanlar (127, P123, L121 ve L121 artı şişme ajanı) hazırlanmıştır ince filmler kullanılarak araştırıldı hidrofilik ve hidrofobik bileşenlerin sırasıyla gözenek 3,7 nm boyutları, 5,2 nm, 7,4 nm, ve 9,0 nm oluşturur. Gözenek boyutları bu aralığı boyutu ve şekli dışlama (Şekil 3) ile peptitler ve aynı serum örneğinden protein farklı bir repertuar düzelmeye neden oldu. Yüksek moleküler ağırlıktaki d az protein spektrumlarıçipin her tür kesme moleküler emonstrate. HMW proteinlerin boyutuna bağlı tükenmesi ek olarak, standart çözeltisinin çip fraksiyonasyon bir diferansiyel ve gözenek boyutları ile ilgili LMW türlerinin selektif zenginleştirme gösterir. Şekil 3b, sunulan iki yönlü bir hiyerarşik kümeleme farklı MSC ile elde LMW standartları zenginleştirme modelini gösterir. Tüm peptidler fiş kesme moleküler altında olsa bile, gözenek boyutları ve sıkışmış türlerin moleküler ağırlığı arasında pozitif bir korelasyon vardır. Küçük peptitler küçük gözeneklere sahip yongalar daha verimli kurtarıldı ederken geniş gözenekler, en fazla 9 nm ile MSC tercihen, büyük peptidler hasat. Gözenekli düzenlemenin yapısal dönüşüm şablon polimer konsantrasyonuna ayarlayarak gerçekleştirildi. Şablon polimer konsantrasyonu artan fazlar arasında azaltılmış bir ara yüzey eğrilik sonuçlanmıştırsu, kopolimeri, ve silikat, dolayısıyla bir silindirik yapı için bir dairesel gelen birbiriyle ilerlemesini başlatılması. of Pluronic 127, yüksek moleküler ağırlığa sahip, yapısal periyodu, bu yüksek derecesine sahiptir. Çözüm başlayarak F 127 konsantrasyonunu artırarak, farklı MPS ince film periyodik nanoyapıların 2D nanoyapı 3D nanoyapı elde edilebilir. 3D küp ve altıgen petek Nano, daha fazla arzu edilen nano-gözeneklere birleştiricisi ve daha erişilebilir nano-gözeneklere morfolojisi sahip, benzer gözenek boyutu dağılımları ve serum için kesme aynı moleküler paylaşmak rağmen, seçici 2D altıgen yapıdan daha LMW peptitler zenginleştirerek üstün bir performans sergileyen fraksiyonlama (Şekil 4). Çip yüzeyine önceden işleme küllemeye oksijen plazma tanıtarak MPS yongaları üzerinde organo-silan biz de aerodinamik konjugasyon. Niteliksel seçin üzerine elektrostatik etkilerini incelemek amacıylaive çip üzerinde zenginleştirme, biz protein ve peptidlerin karışımı kullanabilirsiniz. L121 ile hazırlanan MAS yongaları fraksiyonlara ve kimyasal fonksiyonel gruplar ile konjuge proteomik standartları çözeltisi MS analizi, Şekil 5&#39;te gösterilmektedir. Pozitif yüklü ve negatif yüklü peptit ve LMW proteinler sırasıyla anyonik ve katyonik cips yakalanır. Net pozitif şarj ile peptitler kurtarma birden fazla MPS cips kantitatif karşılaştırılması Şekil 5a görüntülenir. Herhangi bir değişiklik (başlangıçta küçük bir negatif elektrik yüklü) olmadan negatif yükü ve cips ile cips APTES (-NH 2) ile modifiye yongaları daha bu peptidler için daha yüksek zenginleştirme sergilerler. Şekil 5b gösterildiği gibi tersine, pozitif yüklü MPS cips, negatif net ücret olan peptidler kurtarmak için olağanüstü yeteneği sahip. Α-Endorfin önemli bir değişiklik d göstermez iken6 etrafında PI için ue. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3876/3876fig1.jpg" /> Şekil 1. MPS cips fraksiyon ve LMW zenginleşme ilkesi. Daha geniş gözeneklere türler dışında kalırken Örnek yüzey üzerinde tespit sonra, LMW proteinler ve peptitler gözenekler içine tutsak ve yıkama aşamasında çıkarılır. Zenginleştirilmiş fraksiyonlar elüt ve MALDI ile analiz edilir. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3876/3876fig2.jpg" /> Şekil 2. Gözenekli silis ince film çip kullanan Peptit zenginleştirme. Düşük kütle aralığı (900 10 000 Da) ve daha önce yüksek kütle aralığı (3000 için 70 000 Da) (a, b) Her iki ve gözenekli silis ince filmler (c, d) serum işleme (sonra MALDI MS profilleri L121, 6 nm). Boş gözeneksiz silis yüzeyleri (e, f) kullanıldığında moleküler geri kazanım önemli ölçüde azalır. <img alt="Şekil 3" src=&quot;/ Files/ftp_upload/3876/3876fig3.jpg&quot; /&gt; Şekil 3. MPS fiş Moleküler kesme ve boyutunu bağımlı zenginleştirme. Gözenek büyüklüğüne ilişkilendirerek her MPS fiş kesme özelliği moleküler gösteren MALDI spektrumları (a) Büyütülmüş görünüm. Farklı çip arasında peptid mix özellikleri (b) İki yönlü hiyerarşik kümeleme. Kırmızı, sarı renkli bir yoğunlukta nispi peptid konsantrasyonunu göstermektedir. Küçük peptitler (900-3500 Da itibaren) tercihen küçük gözeneklere sahip yongalar çıkartılmıştır ise daha büyük gözenekler, büyük peptidler (3600 den 8500 Da için) hasat geliştirilmiştir. <img alt="Şekil 4" src="/files/ftp_upload/3876/3876fig4.jpg" /> Şekil 4. MPS ince film ve farklı nanoyapıların seçici kurtarma Fiziksel karakterizasyonları. XRD (a, b, c), TEM (ilave a, b, c), prekürsör çözelti içinde farklı konsantrasyonda Pluronic F 127: 4,0 ×10 -3 M (a), 6.0 x 10 -3 M (b), ve 8,0 x 10 -2 M (c). 3D küp ve 3D altıgen F 127 proteomik yongaları (sırasıyla Cub ve Hex) üzerinde seçici peptidler kurtarma gösteren algılama yoğunluğu (d) Çubuk grafik. Farklı yapısal modifikasyonlar seçici zenginleştirme sunuyoruz. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3876/3876fig5_lg.jpg"><img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/3876/3876fig5.jpg" /></a> Şekil 5. Farklı yüzey fonksiyonları ile yongaları için Charge-özel kurtarma. Fonksiyonlandırılmış yongaları üzerinde seçici yakalanan peptidlerin algılama MS yoğunluğu çubuk grafik. Bunların izoelektrik noktaya göre, peptidler pozitif veya negatif pH 7.0 &#39;tahsil. (A) Pozitif peptidleri ((1) des-Arg1-Bradikinin, (2) Bradikinin, (3) bir madde P-amid, (4) nörotrofin, (5) ACTH (1-17), (6) ACTH (7 - 38)), özellikle negatif yüklü sur üzerinde zenginleştirilmişyüzler. (B) Negatif peptidleri ((7) Glu1-fibrinopeptide B, (8) α-endorfin, (9) ACTH (18-39), (10) insülin, (11) EGF, (12), insülin benzeri GFII) olan özellikle pozitif yüklü yüzeylere zenginleştirilmiştir. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3876/3876fig6_lg.jpg"><img alt="Şekil 6" src="/files/ftp_upload/3876/3876fig6.jpg" /></a> Şekil 6. Fraksiyonlara serum On-chip istikrar. (A) LMW peptit ve proteinlerin Temsilcisi MALDI profilleri hemen serum fraksiyon (üst) sonra ya da oda sıcaklığında (altta) ve on-chip depolama 3 hafta sonra yıkandı. (B) yukarıdan aşağıya doğru: her tekrarında tespit MS zirveleri ortalama yoğunlukları lineer regresyon analizi oda sıcaklığında taze fraksiyone serum serum ve fraksiyonlara sonra 3wk MPS cips depolama için 1 çoğaltmak için karşılaştırıldı. Denklem, CV ve belirtme katsayısı (R 2) gösterilir.

<ol>
	<li>Wulfkuhle, J. D., Liotta, L. A., Petricoin, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteomic+applications+for+the+early+detection+of+cancer.">Proteomic applications for the early detection of cancer.</a> Nat. Rev. Cancer. 3, 267-275 (2003).</li><li>Etzioni, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+case+for+early+detection.">The case for early detection.</a> Nat. Rev. Cancer. 3, 243-252 (2003).</li><li>Hanash, S. M., Pitteri, S. J., Faca, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mining+the+plasma+proteome+for+cancer+biomarkers.">Mining the plasma proteome for cancer biomarkers.</a> Nature. 452, 571-579 (2008).</li><li>Liotta, L. A., Ferrari, M., Petricoin, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+proteomics:+written+in+blood.">Clinical proteomics: written in blood.</a> Nature. 425, 905-905 (2003).</li><li>Petricoin, E. F., Belluco, C., Araujo, R. P., Liotta, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+blood+peptidome:+a+higher+dimension+of+information+content+for+cancer+biomarker+discovery.">The blood peptidome: a higher dimension of information content for cancer biomarker discovery.</a> Nat. Rev. Cancer. 6, 961-967 (2006).</li><li>Anderson, N. L., Anderson, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+plasma+proteome:+history,+character,+and+diagnostic+prospects.">The human plasma proteome: history, character, and diagnostic prospects.</a> Mol. Cell Proteomics. 1, 845-867 (2002).</li><li>Gorg, A., Weiss, W., Dunn, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+two-dimensional+electrophoresis+technology+for+proteomics.">Current two-dimensional electrophoresis technology for proteomics.</a> Proteomics. 4, 3665-3685 (2004).</li><li>Liu, H., Sadygov, R. G., Yates, J. R., 3rd, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+random+sampling+and+estimation+of+relative+protein+abundance+in+shotgun+proteomics.">A model for random sampling and estimation of relative protein abundance in shotgun proteomics.</a> Anal. Chem. 76, 4193-4201 (2004).</li><li>Rabilloud, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+gel+electrophoresis+in+proteomics:+old,+old+fashioned,+but+it+still+climbs+up+the+mountains.">Two-dimensional gel electrophoresis in proteomics: old, old fashioned, but it still climbs up the mountains.</a> Proteomics. 2, 3-10 (2002).</li><li>Hu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tailoring+of+the+nanotexture+of+mesoporous+silica+films+and+their+functionalized+derivatives+for+selectively+harvesting+low+molecular+weight+protein.">Tailoring of the nanotexture of mesoporous silica films and their functionalized derivatives for selectively harvesting low molecular weight protein.</a> ACS Nano. 4, 439-451 (2010).</li><li>Bouamrani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesoporous+silica+chips+for+selective+enrichment+and+stabilization+of+low+molecular+weight+proteome.">Mesoporous silica chips for selective enrichment and stabilization of low molecular weight proteome.</a> Proteomics. 10, 496-505 (2010).</li></ol>

Biz ifşa hiçbir şey yok.

Kanıt dolaşım proteom düşük molekül ağırlıklı bölge hastalığın erken tespiti için tanı biyobelirteçlerin zengin bir kaynak olduğunu monte edilir. Bu teknolojide, farklı gözenek boyutları, gözenek yapıları ve seçici peptitler ve düşük molekül ağırlıklı proteinlerin zenginleştirmek için değişiklik ile gözenekli silis cips bir dizi sundu. Protein stabilite değerlendirmek için, MAS yongaları yıkandıktan sonra kurutulur insan serumu, ile birlikte inkübe edildi ve oda sıcaklığında 3wk için muhafaza edilmiştir. Elde edilen protein / peptid desenler gibi Şekil 6b gösterdi istatistiksel analiz sonuçları ile teyit taze fraksiyone serum olanlar (Şekil 6a) ile karşılaştırılabilir. Ortalama CV ile ölçülen pik sinyallerinin değişkenliği ham serum için% 12.7 olarak ve fraksiyonlara numuneler için% 14.2 olarak tahmin edilmiştir. Marjinal bir varyasyon MALDI enstrümanın dahili değişkenliği nedeniyle olabilir ve önerilen olabileceğini on-çip ön arıtma ve depolama MS protein profilleri herhangi bir önemli değişikliğe neden olmadı. Aynı deney geçirgen olmayan silikon üzerinde gerçekleştirilen edilmiştir. Silikon yüzey üzerinde depolama sonra iyileşti kuru serum MALDI analizden önce MPS fiş fraksiyonlara oldu. Yoksul MS profili mezogözenekli yüzeyinin istikrar avantajı sağladığını göstermiştir elde edilen. Daha önce öne mekanizmaları ile benzerliği, biz nanopores içinde sıkışıp LMW türlerin proteazların boyutunu dışlaması yoluyla bozulmadan korunduğu varsayımında veya nanopores ve kapalı alanlarda kendi proteolitik aktivite sterik inhibisyonu. MPS çip tabanlı yöntem kompleks biyolojik sıvılar çalışmanın peptid ve LMW protein profili güçlü bir araç olabilir. MAS yongaları keşif tarama ve biyo için avantajlı özellikleri sağlayan, örneklerin çok sayıda eş zamanlı olarak işleme elde kadar ölçekli üretime üretimi ve izin vermek daha ucuzdurişaretleyici keşif.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> Tetraethoxysilane </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 131903 </td><td> % 98 </td></tr><tr><td> Spin coater </td><td> Brewer Bilim </td><td> Cee 200X </td><td></td></tr><tr><td> Plazma Asher </td><td> Nordson Mart </td><td> AP-600 </td><td></td></tr><tr><td> Spektroskopik Ellipsometre </td><td> JA Woollam A.Ş. </td><td> M-2000DI </td><td></td></tr><tr><td> MALDI-TOF </td><td> Applied Biosystems </td><td> Voyager-DE-STR </td><td></td></tr><tr><td> α-siyano-4-hidroksisinnamik asit </td><td> Sigma-Aldrich Co </td><td> C8982 </td><td> MALDI-TOF için matris </td></tr><tr><td> trans-3 ,5-dimetoksi-4-hidroksisinnamik asit </td><td> Sigma-Aldrich Co </td><td> 85429 </td><td> MALDI-TOF için matris </td></tr><tr><td> Sıcak levha Stir </td><td> Thermo Scientific </td><td> 11-475-30Q </td><td></td></tr><tr><td> CultureWell odacıklı coverglass </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> GBL103350 </td><td> 3 mm çap. × 1 mm derinlik, 3-10 uL, steril </td></tr><tr><td> Pluronic F 127 </td><td> BASF </td><td></td><td> PEO 106-PPO 70-PEO 106 </td></tr><tr><td> Pluronic L121 </td><td> BASF </td><td></td><td> PEO 5-PPO 70-PEO 5 </td></tr><tr><td> Pluronic P123 </td><td> BASF </td><td></td><td> PEO 20-70-PPO PEO 20 </td></tr></tbody></table> Tablo 1. Fiziko-kimyasal özellikleri ve dizayn konsantrasyonu (Molekül ağırlığı ve IsoSeçilen peptid ve protein standartların-elektrik noktası).

low molecular weight protein enrichment on mesoporous silica thin films for biomarker discovery

Dolaşımdaki biyobelirteçlerin belirlenmesi non invaziv erken tanısı ve prognozu yaklaşımlar, yanı sıra tedavi etkinliğinin izlenmesi için büyük bir potansiyele sahip. 1-3 veya dokuların ve hücrelerin dökülen küçük proteinlerden oluşan dolaşımdaki düşük molekül ağırlıklı proteom (LMWP) Daha büyük proteinlerin proteolitik degradasyona türetilmiş peptit parçaları, hastaların in patolojik durum ile ilişkilidir ve muhtemelen hastalığın durumu göstermektedir. bu potansiyel klinik uygulamalarda rağmen 4,5 edilmiş, kütle spektrometre (MS) kullanılması LMWP gelen profil biyolojik sıvılarda çok nedeniyle serum protein ve peptid konsantrasyonları geniş dinamik aralık için zor olduğu kanıtlanmıştır. 6 örnek ön arıtma olmadan, daha yüksek miktarda protein, bazı serum / plazma düşük bolluk türlerinin tespitini zorlaştırdığı. Böyle iki boyutlu poliakrilamid jel-el gibi Şu proteomik-temelli yaklaşımlar,ectrophoresis (2D-PAGE) ve av tüfeği proteomik yöntemleri klinik uygulamalar için emek-yoğun, düşük verimlilik ve teklif sınırlı uygunluk. Bu nedenle 7-9 olup, daha etkili bir strateji kandan LMWP izole ve klinik örneklerin yüksek verimli görüntüleme sağlamak için gerekli . Burada, özellikle hedef ve LMWP zenginleştirmek için gözenekli silis fiş dayalı, hızlı, verimli ve güvenilir bir çoklu-fraksiyon sistemi sunuyoruz. Nano ölçülerde ayarlanabilir özellikleri ile 10,11 Mezogözenekli silika (MPS) ince filmler triblok kopolimer şablonu yolu kullanan uyduruldu . Çözeltilerden farklı şablonlar polimer ve polimer konsantrasyonu kullanarak, çeşitli gözenek boyut dağılımı, gözenek yapıları, bağlantı ve yüzey özellikleri belirlenir ve düşük kütleli proteinler seçici kurtarma için uygulanmıştır. Farklı alt sınıflarından içine zenginleştirilmiş peptidlerin seçici bir ayrıştırma bunların fizikokimyasal özelliklere uygun olacak trtoparlanma ve düşük bolluğu türlerinin algılama verim Hance. Kütle spektrometresi ve istatistik analizi ile birlikte, biz gözenekli silis ince filmlerin nanophase özellikleri ve düşük kütleli proteom hasat spesifite ve etkinliği arasındaki korelasyon gösterdi. Sonuçları burada kompleks biyolojik sıvılardan LMWP hasat için geleneksel yöntemlere güçlü bir alternatif sağlamak için nanoteknoloji tabanlı teknoloji potansiyelini açığa sundu. Malzeme özellikleri ayarlamak için yeteneği, düşük maliyetli üretim kapasitesi nedeniyle, numune toplama ve analiz için büyük ölçüde azaltılmış örnek gereksinimleri sadeliği ve hızı, bu romanı nanoteknoloji ölçüde proteomik biyomarker araştırma ve klinik proteomik alanında etkileyecektir değerlendirmesi.

Watch this Scientific Journal Video about Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery at JoVE.com

Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery

Bu, insan serumu ile düşük molekül ağırlıklı proteinler ve peptitler selektif geri kazanımı için gözenekli silis ince film dayanan bir teknoloji geliştirilmiştir. Bizim gözenekli cips fiziko-kimyasal özellikleri ince peptid zenginleştirme önemli kontrolü sağlamak ve sonuçta tanısal amaçlı serum proteom profil ayarlı edildi.

Biyomarker Discovery için Mezogözenekli Silika İnce Filmler üzerine düşük molekül ağırlıklı Protein Zenginleştirme

The identification of circulating biomarkers holds great potential for non invasive approaches in early diagnosis and prognosis, as well as for the ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Developing Custom Chinese Hamster Ovary-host Cell Protein Assays using Acoustic Membrane Microparticle Technology

Akustik Membran mikropartikül Teknoloji Geliştirme Özel Çin Hamsteri Yumurtalık-host Hücre Proteini Tahliller

Custom assays for unique proteins are often limited to time consuming manual detection and quantitation techniques such as ELISA or Western blots due to ...

Low-Cost Cryo-Light Microscopy Stage Fabrication for Correlated Light/Electron Microscopy

Düşük Maliyetli Cryo-Işık Mikroskopi Sahne İmalatı İlişkili Işık / Elektron Mikroskopi

The coupling of cryo-light microscopy (cryo-LM) and cryo-electron microscopy (cryo-EM) poses a number of advantages for understanding cellular 
dynamics ...

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

Monolayer sentezi, Montaj ve Karakterizasyonu Protein Monolayer Elektrokimya Korumalı Altın Nanopartikül Filmler

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

Biyomalzemelerin Yüksek Verimli Discovery için Polimer Mikroarray&#39;ler

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

Characteristics of Precipitation-formed Polyethylene Glycol Microgels Are Controlled by Molecular Weight of Reactants

Yağış oluşturulmuş polietilen glikol mikrojellerinin özellikleri reaktiflerin molekül ağırlığı ile kontrol edilir

This work describes the formation of poly(ethylene glycol) (PEG) microgels via a photopolymerized precipitation reaction. Precipitation reactions offer ...

Hydrogel Nanoparticle Harvesting of Plasma or Urine for Detecting Low Abundance Proteins

Düşük Bolluk Proteinler saptamak için plazma veya idrar hidrojel Nanoparçacık Hasat

Novel biomarker discovery plays a crucial role in providing more sensitive and specific disease detection. Unfortunately many low-abundance biomarkers ...

From Fast Fluorescence Imaging to Molecular Diffusion Law on Live Cell Membranes in a Commercial Microscope

Ticari Mikroskop Canlı Hücre Zarları Moleküler Difüzyon Kanunu Hızlı Floresans Görüntüleme Gönderen

It has become increasingly evident that the spatial distribution and the motion of membrane components like lipids and proteins are key factors in the ...

Design and Construction of Artificial Extracellular Matrix (aECM) Proteins from Escherichia coli for Skin Tissue Engineering

Design and Construction of Artificial Extracellular Matrix aECM Proteins from Escherichia coli for Skin Tissue Engineering

Tasarım ve Yapay Ekstrasellüler Matrix İnşaatı (aECM) Proteinler gelen<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Cilt Doku Mühendisliği

Recombinant technology is a versatile platform to create novel artificial proteins with tunable properties. For the last decade, many artificial proteins ...

Microfluidic Genipin Deposition Technique for Extended Culture of Micropatterned Vascular Muscular Thin Films

Micropatterned Vasküler Musküler İnce Filmlerin Genişletilmiş Kültür mikroakışkan Genipin Biriktirme Tekniği

The chronic nature of vascular disease progression requires the development of experimental techniques that simulate physiologic and pathologic vascular ...

Rod-based Fabrication of Customizable Soft Robotic Pneumatic Gripper Devices for Delicate Tissue Manipulation

Narin Doku Manipülasyon için Özelleştirilebilir Yumuşak Robotik Pnömatik Tutucu Cihazlar Rod tabanlı Fabrikasyon

Soft compliant gripping is essential in delicate surgical manipulation for minimizing the risk of tissue grip damage caused by high stress concentrations ...