آشکارسازی پروتئین‌ها بدون نیاز به برچسب‌گذاری

پژوهشگرانی از موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نوع جدیدی از آشکارساز پروتئین اختراع کرده‌اند که از نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره فلورسانت و ریزآرایه‌های پروتئینی ساخته شده است. این افزاره – بدون- برچسب – است و می‌تواند بیش از ۱۱۶۵ جفت مجزای از پروتئین‌ها را بطور همزمان شناسایی کند- که برای چنین حسگری بعنوان یک رکورد تلقی می‌شود.

پژوهشگرانی از موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نوع جدیدی از آشکارساز پروتئین اختراع
کرده‌اند که از نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره فلورسانت و ریزآرایه‌های پروتئینی
ساخته شده است. این افزاره “بدون- برچسب” است و می‌تواند بیش از ۱۱۶۵ جفت مجزای از
پروتئین‌ها را بطور همزمان شناسایی کند- که برای چنین حسگری بعنوان یک رکورد تلقی
می‌شود.

این آرایه در عین حالی که اطلاعات مهمی در مورد کار بنیادی پروتئین‌ها بدست می‌دهد،
می‌تواند در غربالگری زیست‌نشانگرها موجود در خون بمنظور شناسایی زودهنگام بعضی از
بیماری‌ها مانند سرطان نیز قابل استفاده باشد.
 

میکائیل استرانو و همکارانش از MIT یک هیدروژل جدید با کی‌لیت‌ساز Ni+2 (“Chelating”)
ساخته و نشان داده‌اند که می‌تواند محلی برای واکنش زیست سنتزی پروتئین باشد. این
واکنش می‌تواند پروتئین معروف به گیرانداز، که به کمند یک Ni+2 پیوند خورده است، را
تولید کند. سپس این پژوهشگران یک نانولوله کربنی فلورسانت را در داخل این مجموعه
قرار داده و به تماشای نحوه تغییرات خاصیت فوتولومبنسانس آن هنگامی که پروتئین به
طور گزینشی به پروتئین گیرانداز متصل می‌شود، پرداختند. با اندازه گیری این تغییر،
آنها قادر به انجام حسگری بدون- برچسب هر نوع پروتئین می‌شوند.

استرانو گفت: “روش آشکارسازی ما در بین هر حسگر نانولوله‌ای یا نانوسیمی ساخته شده
تاکنون کاملاً بی‌نظیر است و به طور کاملا معتبری اجازه آشکارسازی حتی تا حد یک
پروتئین واحد را بدست می‌دهد. “

این ریزآرایه نانولوله/پروتئین هنگامی که قرار است واکنش‌های پروتئین – پروتئین را
شناسایی کند، دارای مزایای بسیاری در مقایسه با روش‌های متداول مانند سنجش‌های
ایمنی-جذبی مرتبط با آنزیم (ELISA) و تشدید پلاسمون سطحی دارد. این فناوری جدید از
فلورسانس مادون قرمز نزدیک که از نانولوله‌ها گسیل می‌شود، استفاده می‌کند تا شروع
به کار نماید و بنابراین نیازی به هیچ برچسب فلورسانس اضافی بر روی پروتئین‌های هدف
ندارد. این روش همچنین نیازی به پادتن‌های ثانویه برای تشخیص رخدادهای پیوندی
ندارد-چیزی که باعث می‌شود این روش خیلی ساده و ارزان قیمت باشد.

جونگ هو کیم، یکی از اعضای این گروه، گفت: “این ریزآرایه نانولوله/پروتئین ما را
قادر به انجام غربالگری با ظرفیت بالا از بسیاری از واکنش‌های پروتئینی در زمان
کوتاه می‌کند. این قابلیت برای فهم چگونگی واکنش پروتئین‌ها با سایر پروتئین‌ها
بسیار سودمند است.”

جزئیات این کار تحقیقاتی در مجله‌ی Nano Letters منتشر شده است.