Rapid microfluidic sample preparation for mass spectrometric analysis of wild-type and mutant BRAF protein

科学分野:

• バイオテクノロジー
• 分析化学
• 腫瘍学

背景:

• BRAF V600E変異は、大腸がんの診断と予後における重要なバイオマーカーです。
• 現在の質量分析（MS）ベースの検出方法は、広範なサンプル調製（約12時間）を必要とし、臨床使用を妨げています。
• 既存の方法は時間がかかり、労働集約的であり、広範な応用を制限しています。

研究 の 目的:

• MSを使用したBRAF V600Eの定量的検出のための自動化された迅速なサンプル調製方法を開発すること。
• 単一のマイクロ流体プラットフォームに免疫沈降、洗浄、およびビーズ上消化を統合すること。
• 免疫-MSサンプル調製の効率を改善し、ターンアラウンドタイムを短縮すること。

主な方法:

• 統合されたマイクロミキサー、マイクロバルブ、および磁気誘導ビーズを備えた自動化マイクロ流体チップを設計しました。
• チップは、連続ワークフローで免疫沈降、多段階洗浄、およびビーズ上トリプシン消化を実行します。
• ビーズ上消化は、バッファー交換ステップを回避し、ペプチド回収率を高めるために使用されました。

主要な成果:

• マイクロ流体システムは、すべてのサンプル調製ステップを正常に統合し、エンドツーエンドの自動化を実現しました。
• ビーズ上消化は、タンパク質回収率が高いため、従来のメソッドよりも多くのBRAFペプチドを生成しました。
• 自動化されたプロセスにより、サンプル調製時間は、精製された細胞溶解物から約2.5〜3時間に短縮されました。

結論:

• 開発されたマイクロ流体プラットフォームは、免疫-MSサンプル調製のための実用的で自動化されたソリューションを提供します。
• この技術は、ターンアラウンドタイムを大幅に短縮し、MSベースの変異タンパク質分析の臨床的適用性を高めます。
• このシステムは、操作の簡便性と迅速な結果を提供し、トランスレーショナルおよびプレシジョン医療をサポートします。