RGBradford: Количественное определение белка с помощью камеры смартфона

Краткое содержание

В данной статье представлен протокол количественного определения белка с использованием анализа Брэдфорда и смартфона в качестве аналитического устройства. Уровни белка в образцах могут быть количественно определены с помощью цветовых данных, извлеченных из изображения микропланшета, сделанного с помощью смартфона.

Аннотация

Количественное определение белка является важной процедурой в медико-биологических исследованиях. Среди нескольких других методов анализ Брэдфорда является одним из наиболее часто используемых. Из-за его широкого распространения, ограничения и преимущества анализа Брэдфорда были исчерпывающе описаны, включая несколько модификаций оригинального метода для улучшения его характеристик. Одной из переделок оригинального метода является использование камеры смартфона в качестве аналитического инструмента. Используя преимущества трех форм красителя Coomassie Brilliant Blue, которые существуют в условиях анализа Брэдфорда, в этой статье описывается, как точно количественно определить белок в образцах, используя данные о цвете, извлеченные из одного изображения микропланшета. После проведения анализа на микропланшете с помощью камеры смартфона делается снимок, а цветовые данные RGB извлекаются из изображения с помощью бесплатного программного обеспечения для анализа изображений с открытым исходным кодом. Затем отношение интенсивности синего и зеленого (по шкале RGB) образцов с неизвестными концентрациями белка используется для расчета содержания белка на основе стандартной кривой. Существенной разницы между значениями, рассчитанными с использованием цветовых данных RGB, и значениями, рассчитанными с использованием обычных данных поглощения, не наблюдается.

Введение

Независимо от последующего использования (например, ИФА, кинетика ферментов, вестерн-блоттинг, очистка белков и масс-спектрометрия), количественное определение белка имеет решающее значение для точного анализа в лабораториях медико-биологических наук. В дополнение к их использованию в качестве вторичных индикаторов (т.е. для вычисления относительных уровней аналитов на массу белка), уровни белка в образце также могут быть желаемым результатом. Например, можно интересоваться уровнем белка в пищевых ресурсах¹ или в моче². Существует множество методов измерения концентрации белка в образцах³, в том ч....

Протокол

1. Приготовление реагента для белкового анализа Брэдфорда

1. Растворите 100 мг Coomassie Brilliant Blue G в 50 мл 95% (по массе) этанола. Перемешивайте до полного растворения Coomassie Brilliant Blue G.
   ВНИМАНИЕ: Этанол легко воспламеняется и вызывает раздражение глаз. Избегайте пламени и используйте защитные очки.
2. К предыдущему раствору осторожно добавьте 100 мл 85% (по массе) ортофосфорной кислоты.
   ВНИМАНИЕ: Ортофосфорная кислота вызывает коррозию металлов и вызывает коррозию кожи, серьезное повреждение глаз и острую пероральную токсичность. Наденьте перчатки и защитные очки.
3. Медленно добавьте раствор, содержащий Coo....

Результаты

На рисунке 4 изображена микропластина, из которой были извлечены цветовые данные, и записано поглощение на длинах волн 450 нм и 590 нм. Данные о цвете RGB, представленные здесь в качестве репрезентативных, были получены автоматически, как описано в разделе 5. Типичным паттерном цветовых данных является увеличение синих значений и уменьшение красных и зеленых значений (рис. 5). Обратите внимание, что, несмотря на явное отражение во всех лунках и не идеально выров.......

Обсуждение

В этой статье описывается RGBradford, метод, который использует камеру смартфона для записи данных анализа белка в Брэдфорде, извлечения цветовых данных и точного количественного определения уровня белка в биологических образцах, как первоначально было описано^{недавно}. Одно из отличий от оригинального метода RGBradford заключается в том, что здесь использовалась процедура автоматического получения цветовых данных с помощью плагина ImageJ²² . Основной новизной метода RGBradfo.......

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
96-луночные пластины для микротитрования из полистирола с плоским дном	Jet Biofil, Гуанчжоу, Китай	TCP011096	Подойдет любой совместимый микропланшет с плоским дном и оптическим считыванием.
Бычий сывороточный альбумин	Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури	A2153
Coomassie Brilliant Blue G	Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури	B0770
Этиловый спирт
iPhone 11	Apple	MWM02BR/A	Может быть заменен на другой смартфон, оснащенный камерой
iPhone 14 Pro	Apple	N/A
Фосфорный кислота	Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури	695017
Redmi Note 9 Pro	XIAOMI	Н/Д
S22 Ultra	Samsung	Н/Д
SpectraMax 384 Plus. Считыватель микропланшетов.	Molecular Devices, Сан-Хосе, Калифорния	ПЛЮС 384	Подойдет любой считыватель микропланшетов, способный считывать данные с длиной волны 450 нм и 590 нм. Это необязательно. Метод был фактически создан, чтобы избавиться от необходимости в считывателе микропланшетов.