Method Article

Düşük Bolluk Proteinler saptamak için plazma veya idrar hidrojel Nanoparçacık Hasat

DOI:

10.3791/51789

August 7th, 2014

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bazı patolojik biyobelirteçler, biyolojik sıvılardaki düşük konsantrasyonları, parçalayıcı enzimlerin varlığı ve büyük miktarlarda yüksek moleküler ağırlıklı proteinler nedeniyle mevcut tekniklerle kolayca tespit edilememektedir. Kimyasal olarak işlevselleştirilmiş hidrojel nanopartiküller, daha önce tespit edilemeyen biyobelirteçlerin tespit edilmesini sağlayan düşük bolluktaki proteinleri toplayabilir, koruyabilir ve konsantre edebilir.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Roman biyomarkör keşif daha duyarlı ve özgül hastalık tespiti sağlayan çok önemli bir rol oynar. Biyolojik sıvılarda mevcut Ne yazık ki çok düşük miktardaki biyolojik göstergeler kolayca kütle spektrometrisi ya da çok düşük bir konsantrasyonda mevcut olan değişken ve çoğu zaman, albümin veya immünoglobülin gibi proteinler, yüksek miktardaki maskelendiğinden, çünkü bağışıklık ile tespit edilemez. Bait içeren poli (N-izopropil akrilamid) (Nipam) göre nanopartiküller bu fizyolojik engelleri aşmak mümkün. Bir adım olarak onlar yakalama konsantre ve vücut sıvılarından biyomarkerları korumak mümkündür. Düşük molekül ağırlıklı analitler nanopartikül çekirdeğini girip daha yüksek bir afiniteye proteini yemler etki gösteren farklı organik kimyasal boyalar tarafından yakalanır. Nanopartiküller büyüklükte birkaç emir tarafından ilgi proteinlerin konsantre edebiliyoruz. Bu konsantrasyon faktörü proteinleri içindedir böylece protein seviyesini yükseltmek için yeterlidirGeçerli Massenspektrometer, batı lekeleme ve immunoassay'lerin saptama sınırı. Nanopartiküller biyolojik sıvıların bir bolluk ile inkübe edilebilir ve albümin ve diğer yüksek molekül ağırlıklı proteinler hariç ederken, büyük ölçüde düşük molekül ağırlıklı proteinler ve peptidlerin konsantrasyonu arttırmakta edebiliyoruz. Bizim veriler, belirli bir analit konsantrasyonunun 10,000 kez amplifikasyon önceden belirlenemeyen biyolojik işaretleri tespit etmek için kütle spektrometrisi ve immün sağlayarak elde edilebileceğini göstermektedir.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Insan genomu dizileme tamamlanmasına rağmen, önemli ilerlemeler erken evre hastalığın öngörü belirlenmesi biyomarkerlerindeki yapılmamıştır, ya da tedavi sonucu veya prognoz 1 ile ilişkilidir. Bu ilerleme olmaması için bir nedeni olarak birçok potansiyel önemli belirteçler konvansiyonel kütle spektrometresi ve diğer biyobelirteç keşif platformlarda saptama sınırının altında bir konsantrasyonda mevcut olduğunu. Kütle spektrometrisi (MS) ve çoklu reaksiyon takip işlemi (MRM), tipik olarak, bir algılama hassasiyeti daha büyük olan 50 ng / ml olarak ise 50 pg / ml ve 10 ng / ml arasında değişen bir klinik laboratuar düşme ile ölçülen bağışıklık analitlerin çoğ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnsan plazma ve idrar George Mason Üniversitesi Kurumsal Değerlendirme Kurulu onaylanan protokollerde aşağıdaki, bilgilendirilmiş yazılı onayı ile, sağlıklı gönüllü vericilerden toplanmıştır. Bağışçılar eşit ayrı ayrı analiz edildi 25 ve 42. Numune yaş arası Kafkas kadınlar ve erkekler arasında dağıtılmış ve havuza değil.

Serum veya Plazma Örneklerinin 1. Nanoparçacık İşleme

Plazma potansiyel biyo-düşük miktarda hidrojel nanopartiküller ile, çözelti içinde yakalanır. Tanecikleri, yıkandı, santrifüj ile ayrılmış plazma kuluçkaya yatırılır, ilave edilir ve çekilen proteinleri elüte edilir. Elüsyona tâbi tutulmuş p....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hidrojel Nanoparçacık Boyutu ve tekdüzeliği

Poli (Nipam-AAC) partikülleri ile kümeler içinde son derece yüksek verim ve üretkenlik ile üretilmiştir. Parçacıklar yakalama, depolama ve proteinlerin elüsyonu (en az 48 saat) için gerekli olan süre boyunca, oda sıcaklığında çok iyi bir stabiliteye sahip kolloidal ve nano partiküler çökeltme (Şekil 1) 11 gözlenmemiştir. Koloidal stabilite nanopartiküller ile hızlı bir şekilde, protein / peptid alımı içi.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Klinik Uygunluk

Bir serum ya da plazma numunesi, bir bütün olarak organizmanın durumu ile ilgili bilgiler için zengin bir kaynak temin edebilmektedir proteinler ve peptidler, dolaşımdaki düşük bol miktarda içerir düşünülmektedir. Serum proteomik söze rağmen, klinik yarar 10, 11, 16, 25 biyomarkır keşif ve çeviri thwarting üç temel ve ciddi fizyolojik engeller vardır.

1. Önemli teşhis biyomarkerler kanda çok düşük bulunan (konsantrasyon.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Benjamin Espina, bu Makalede kullanılan reaktifleri üreten Ceres Nanosciences, Inc.'in bir çalışanıdır. Lance Liotta, Alessandra Luchini ve Virginia Espina, bu Makalede kullanılan nanopartikül teknolojisine ilişkin patentlere (ABD patenti 7,935,518 ve/veya 8,497,137) sahiptir. Üniversite çalışanları olarak, üniversite politikası uyarınca bu patentlerden telif hakkı alma hakkına sahiptirler. Lance Liotta ve Alessandra Luchini, Ceres Nanosciences'ın hissedarlarıdır ve Bilimsel Danışma Kurulu'nda görev yapmaktadır.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nazik Şekil 5'te gösterilen veri toplama ve analizi ile destekli Michael Henry, Dublin City University,. Bu çalışma ile kısmen desteklenmiştir (1) George Mason Üniversitesi, (2) İtalya / ABD çerçevesinde İtalyan IstitutoSuperiore di Sanita ' ABD Sağlık Bakanlığı ve İnsan Hizmetleri, George Mason Üniversitesi ve Halk Sağlığı İtalyan Bakanlığı, (3) NIH, IMAT programı hibe 1R21CA137706-01 ve LAL için 1R33CA173359-01, ve (4) Ceres Nanobilimler, Inc arasında işbirliği anlaşması .

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

4

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Hidrojel nanopartiküllerCeres NanoscienceCS003NanoTrap ESP parçacıkları
18 MΩ-cm suTip 1 reaktif sınıfı su
Tris HCl, 50 mM pH 7.0VWRIC81611650 mM, pH 7
AsetonitrilBDHBDH1103-4LPBDH'den temin edilebilir
BDH3014VWR'den temin edilebilir, %28-30 NH < sub>3< / sub>
Sodyum tiyosiyanat 25 mMAcros Organics419675000Serum / plazma örnekleri için
Çoklu analit İdrar Reaktif ŞeritleriSiemens2161İdrar örnekleri için
Tris-Glisin SDS Numune Tamponu (2X)Life TechnologiesLC2676SDS'nin çökelmesini
önlemek için RT'de kullanınKuru banyo inkübatörü (100 oC) ısıtma blokluBarnstead11-715-125DQKaynar su banyosu yerine kullanmayın
Azot evaporatör manifolduOrganomasyon OrtaklarıMicrovap118Serum/plazma örnekleri için
Santrifüj, açılır rotorSorvallLegend serisi50 ml tüp kapasitesi, rcf 3.700 x g
Santrifüj, sabit açılı rotorEppendorf54241.7 ml mikrosantrifüj kapasitesi, RCF 16.000 x g
50 ml konik santrifüj ve nbsp; tüplerFisher Scientific14-432-22İdrar örnekleri için vidalı kapaklı
1.5 ml mikrosantrifüj tüpleriEppendorf22363204
Vorteks karıştırıcıFisher Scientific50-949-755
ZamanlayıcıFisher ScientificS04782Saniye/dakika
VWR Amonyum Hidroksit NHOH

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Aebersold, R., Mann, M. Mass spectrometry-based proteomics. Nature. 422 (6928), 198-207 (2003).
  2. Gerszten, R. E., et al. Challenges in translating plasma proteomics from bench to bedside: update from the NHLBI Clinical Proteomics Programs.<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Hydrogel NanoparticlesBiomarker DetectionLow Abundance ProteinsNanoparticle HarvestingProtein ConcentrationCentrifugation SeparationWestern BlottingMass SpectrometryElution BufferNanoparticle Washing

Related Articles