多功能核心外纳米粒子:发现了以前看不见的生物标志物
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
概括
具有高亲和力诱的新型水凝纳米颗粒捕获并将体液中的低丰度生物标志物缩,通过质谱学进行早期疾病诊断的敏感检测.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 分析化学 分析化学
- 蛋白质组学是指蛋白质组学.
背景情况:
- 对于早期疾病检测至关重要的低丰度生物标志物通常无法通过质谱检测,这是由于低度和高丰度蛋白质的干扰.
- 现有的方法难以在复杂的生物样本中有效地采集,缩和保存可变蛋白和分析物.
研究的目的:
- 开发新的核心水凝纳米粒子,用于从体液中捕获,缩和保存低丰度蛋白质和生物标记物.
- 提高基于质谱的生物标志物发现的灵敏度,用于早期发现疾病.
主要方法:
- 合成多孔,浮动的核心外水凝纳米颗粒,使用新型高亲和度分子诱发挥功能.
- 使用特定的外化学物质,排除像白蛋白这样的高分子量蛋白质,同时允许较小的分析物进入核心.
- 在质谱分析之前,使用纳米颗粒作为体液样本的一步溶液预处理步骤.
主要成果:
- 纳米颗粒对使用17种不同的分子诱的特定低丰度蛋白质分析物具有很高的亲和力 (K(D) <10(-11) M).
- 纳米粒子外有效地阻止了白蛋白的进入,从而保持了对其他小蛋白和的访问.
- 证明了对介质素-6的保护,防止其降解,并提高了对人类生长激素的检测灵敏度.
- 实现了全血中分析物度的1万倍有效放大,使得以前无法检测到的生物标志物的检测.
结论:
- 核心外水凝纳米颗粒代表了一个强大的工具,可以克服使用质谱学发现生物标志物的局限性.
- 这项技术显著提高了在复杂的生物流体中检测低丰度生物标志物的能力,为早期疾病诊断铺平了道路.
- 开发的纳米粒子为蛋白质组学和生物标志物研究中的样品预处理提供了一个多功能平台.
