使用修改的MspA纳米孔对不同葡萄糖酸结合的二糖化异构体进行歧视

科学领域:

• 生物化学 生化学
• 纳米技术 纳米技术
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 由两个单糖组成的二糖,在同位素区分方面存在挑战,原因是子单元和糖链接的变化.
• 从复杂的混合物中区分密切相关的二糖化异构体在分析上很困难.

研究的目的:

• 开发一种基于纳米孔的新型传感方法,用于区分分糖同位素.
• 为了实现不同分糖和它们的同位素的高精度识别,包括那些仅在糖链路上不同的人.

主要方法:

• 采用了异构八度的Mycobacterium smegmatis porin A (MspA) 纳米孔功能,并使用酸 (PBA) 适配器进行传感.
• 采用定制机器学习算法来分析纳米孔信号数据以识别脱糖.
• 应用了食品样本直接分析的方法,特别确定酸奶中的添加剂.

主要成果:

• 成功地区分了常见的二糖类,如糖糖,乳糖和麦芽糖.
• 实现了六个同位素α-D-glucopyranosyl-D-果糖的清晰分辨率,它们的区别仅在于糖化链接.
• 通过机器学习算法实现了0.99的区分精度.
• 在商业酸奶样本中同时检测到异,乳糖和L-乳酸.

结论:

• 展示了纳米孔技术在基于甘酸链接的基础上区分分糖分异构体的前所未有的能力.
• 开发的方法显示了基于纳米孔的糖测序的重大前景.
• 传感方法适用于现实世界的应用,例如食品添加剂分析.