多機能のコア・シェルナノ粒子:これまで見えなかったバイオマーカーの発見
Davide Tamburro1, Claudia Fredolini, Virginia Espina
1Center for Applied Proteomics and Molecular Medicine, George Mason University, Manassas, Virginia 20110, USA.
Journal of the American Chemical Society
|October 18, 2011
まとめ
高親和性の餌を持つ新型の水素ゲルナノ粒子は,体液に少量のバイオマーカーを捕捉し,濃縮し,質量スペクトロメトリーによる早期疾患診断のための敏感な検出を可能にします.
科学分野:
- バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
- アナリティカル・ケミストリー (Analytical Chemistry) とは
- プロテオミクス プロテオミクスは,プロテオミクスの
背景:
- 疾患の早期発見に不可欠な低濃度バイオマーカーは,低濃度および高濃度タンパク質からの干渉のために,質量スペクトロメトリではしばしば検出できません.
- 既存の方法は,複雑な生物学的サンプルにおける不安定なタンパク質とペプチド分析物質の効率的な収穫,濃縮,保存に苦労しています.
研究 の 目的:
- 体液から少量のタンパク質およびペプチドバイオマーカーを捕捉,濃縮,保存するための新しいコアシェルヒドロゲルナノ粒子を開発する.
- 病気の早期発見のために,質量スペクトロメトリーベースのバイオマーカー発見の感度を高めること.
主な方法:
- 新しい高親和性分子ベイトで機能化された,多孔で浮遊性のあるコアシェルの水素ゲルナノ粒子の合成.
- 特定のシェル化学を用いて,アルブミンなどの高分子量タンパク質を除外し,小さいアナリートがコアにアクセスできるようにする.
- 質量スペクトロメトリー分析の前に体液サンプルのための1段階の溶液前処理ステップとしてナノ粒子を使用する.
主要な成果:
- ナノ粒子は,17種類の分子ベイトを用いた特定の低豊富なタンパク質アナリートに対する高い親和性 (K(D) <10(-11) M) を示した.
- ナノ粒子の殻は,アルバミンペプチドの侵入を効果的に防止し,他の小さなタンパク質とペプチドへのアクセスを保護しました.
- インタールイキン-6の分解からの保護と,ヒト成長ホルモンの検出感度の増加が実証されています.
- 全血中の分析剤濃度を1万倍効果的に増幅し,以前検出できなかったバイオマーカーの検出を可能にしました.
結論:
- コアシェルの水素ゲルナノ粒子は,質量スペクトロメトリを用いたバイオマーカー発見の限界を克服するための強力なツールです.
- この技術は,複雑な生物学的流体内の低豊富性のバイオマーカーを検出する能力を大幅に向上させ,早期の疾患診断の道を開きます.
- 開発されたナノ粒子は,プロテオミクスとバイオマーカー研究におけるサンプルの事前処理のための汎用的なプラットフォームを提供します.
