September 16th, 2014
電子舌(eT)の構築に関する新しいアプローチが説明されており、これによりセンシング材料の設計と製造が大幅に簡素化され、eTが液体中のサンプルの連続的な進化プロファイルとランドスケープを生成することができます。得られたeTは、識別などの一般的なタンパク質分析に効率的です。
次の実験の全体的な目標は、組み合わせアプローチに基づいて電子舌を構築し、タンパク質分析のための表面プラズマおよび共鳴イメージングを実行することです。これは、ラクトースと硫酸化ラクトースをビルディングブロックとして使用し、それらの混合物をプリズムの金表面に堆積させて自己組織化することにより、組み合わせ交差反応性受容体の配列を作成することによって達成されます。第2のステップサーフェスとして、プラズマおよび共鳴イメージングが適用され、結合イベントをリアルタイムで監視し、SPR画像とセンサーグラムと呼ばれる一連の動的結合曲線を生成します。
次に、各サンプルの2D連続進化プロファイルと3D連続進化ランドスケープを作成するために、数学計算ソフトウェアを使用してセンサーグラムに基づいてデータ処理が行われ、その結果、電子舌は一般的な精製タンパク質に対して異なる3D連続進化ランドスケープを生成でき、パターン認識に基づくそれらの識別に効率的であることが示されています。この手法には、従来の電子グノーシスや舌などの既存の方法に比べていくつかの利点があります。まず、シングリセプターの調製が大幅に簡素化されます。
非常に多様な交差反応性受容体は、少数の分子を混合することによって選択することができます。次に、組み合わせアプローチのおかげで、電子舌によって生成された認識パターンを連続的と見なすことができるため、異常な信号をより簡単に識別できます。したがって、より信頼性の高い分析を得ることができ、組み合わせ交差反応性受容体アレイを調製する。
まず、使用の48時間前にプラズマクリーナーを使用して、75%酸素、25%アルゴン、0.6ミリバール、40ワットの電力でプリズムの金表面を3分間清掃します。次に、100%グリセロールまたはPBSGを含む100ミリリットルのリン酸緩衝液を調製します。PBSにグリセロールを添加することは、溶媒の蒸発や、堆積後のビルディングブロックまたはBBB濃度の変化を減らすために非常に重要です。
次に、ストック溶液から乳糖またはビルディングブロック1と硫酸化ラクトース、またはビルディングブロック2のストック溶液を調製します。0と100%の間の比率で11の純粋で混合された溶液を準備し、PBSGで0.1ミリモラーの総ビルディングブロック濃度は、プリズム表面にこれらの純粋で混合溶液の8ナノリットルの液滴を沈殿させます。本明細書の金表面上のBB 1とBB 2の自己組織化のための室温。混合自己組織化単分子膜における平均表面組成は、堆積混合溶液の組成を反映していると想定される。
翌日、プリズムを超純水で十分に洗浄してから、アルゴンヌの流れで乾燥させます。インキュベーターは、表面プラズマと共鳴イメージング装置を25°Cに設置し、タンパク質センシング時の温度変化による屈折率の変化を避けるようにしてください。コンピュータ制御のシリンジポンプ、デッサー、6ポートの中圧注入バルブに接続された10マイクロリットルのポリエーテルエーテルケトンフローセルに、非機能化されたリンスプリズムを挿入します。
フローシステムに、新たにろ過されたデガヒープランニングバッファを充填します。リンスプリズムを取り外し、組み合わせ交差反応性受容体アレイを含むプリズムを毎分100マイクロリットルの流量でフローセルランヒープに挿入します。CCDカメラの助けを借りて、ランニングバッファーを通過させることにより、プリズム表面に存在する気泡を取り除きます。
アレイのコントラストの高い画像に基づいて対象領域に対して同じ直径の円を描画し、表面プラズマおよび共鳴イメージングシステムの統合ソフトウェアの助けを借りて、すべてのスポットの入射角の関数として反射率曲線を表すプラズマ曲線を追跡することにより、各スポットの研究領域を迅速に定義します。反射率曲線の最高勾配で運動曲線が記録される位置である作業角度を選択します。走査型ミラーを回転させて、運動学的測定用に選択した作業角度を固定します。
すべてのスポットの反射率信号が安定して一定になるまで、フローシステムを介してヒープを実行し続けます。次に、シリンジを使用して1ミリリットルのピーナッツレクチンまたはHL溶液を500マイクロリットルのサンプルループに注入し、注入バルブを負荷位置で、流量を100マイクロリットル/分に設定し、注入バルブを注入位置に置きます。タンパク質注入終了時のすべてのスポットで、時間に対する反射率の変化を同時にモニタリングすることにより、速度論的測定を開始します。
アレイをランニングバッファで8分間すすぎます。最後に、1ミリリットルの1%DSを注入してアレイを再生成します。タンパク質溶液をフローセルにインした後、他のタンパク質についても同じ手順を繰り返します。
分子結合が起こり、プラズマ曲線のシフトと反射性の変化を誘発します。画像取得ソフトウェアは、測定された光強度値をグレースケールレベルに変換し、SPR画像を提供し、反射率と時間差のセンサーグラムを生成します。次に、数学コンピューティングソフトウェアを使用して、各タンパク質注入終了時の反射率とビルディングブロック比をプロットし、各サンプルの2D連続進化プロファイルを生成します。
最後に、センサーグラムにビルディングブロック比を追加して、各タンパク質の3D連続進化ランドスケープと呼ばれる時間依存の連続認識パターンを生成し、一般的なタンパク質分析のための電子舌の能力をプローブし、各タンパク質にHLミオグロビンとリゾチームを使用した。3Dに示すように、電子舌によって明確な2D連続進化プロファイルが生成されました。HLミオグロビンとリゾチームについても、連続的な進化のランドスケープが生成されました。
電子舌は、疎水性、中性、および荷電したアミノ酸残基の分布など、タンパク質の表面特性に敏感です。得られたランドスケープの連続進化プロファイルは、効率的なタンパク質識別やパターン認識に基づく将来の同定のためのフィンガープリントとして使用することができます。このアプローチを試みる際には、電子舌の良好な再現性を確保するために、最適化および標準化された実験手順に従うことを忘れないでください。
この手順には、プリズムの清潔で良好な表面、表面プラズマ共鳴イメージングの作動角度の選択、およびシステムを完全に再生して再利用するための適切な溶液の適用が含まれます。このビデオを見れば、COMBINATORアプローチとタンパク質分析のためのSOFAプラズマ共鳴イメージングに基づく電子舌の構築方法について十分に理解できるはずです。あなたの実験に幸運を祈ります。
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この記事では、センシング材料の設計と製造を簡素化する新しい電子舌(eT)構築方法を紹介します。このeTは液体サンプルの継続的な進化プロファイルと景観を生成でき、タンパク質分析と識別の効率性を示します。
The electronic tongue (eT) platform described enables rapid generation of cross-reactive receptor arrays for protein discrimination, addressing a key bottleneck in early-stage biomarker and target validation workflows. By producing continuous recognition patterns (2D CEP and 3D CEL) via SPRi, the method supports mechanistic de-risking through label-free, real-time binding kinetics. This approach enhances predictive confidence in protein target engagement assays, particularly for complex mixtures where traditional single-target sensors may fail.
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum by providing orthogonal protein characterization data after initial hit identification but before lead optimization, particularly for targets requiring conformational or surface property analysis.