Elektronický jazyk na analýzu bielkovín
príchute
Elektronické nosy nasávajú výfukové plyny alebo pomáhajú pri kontrole kvality potravín. Menej známe je, že existuje aj náprotivok pre jazyk: Elektronické jazyky sú schopné detekovať rozpustené látky. V časopise Angewandte Chemie teraz francúzski vedci prezentujú nový, obzvlášť jednoduchý prístup pre elektronický jazyk, ktorý je určený na diferenciáciu proteínov.
Biosenzory pracujú so špecifickými ligandami, ako sú protilátky, ktoré selektívne viažu požadovanú molekulu. Ak sa majú látky rozlíšiť, pre každú sa musí vyvinúť vhodný ligand – komplexná záležitosť. Pri elektronických nosoch alebo jazykoch sa na druhej strane používa usporiadanie rôznych „receptorov“, na ktoré sa požadovaná zlúčenina viaže v rôznej sile. Receptory sú citlivé na niekoľko cieľových molekúl. Kombinovaná odozva všetkých receptorov vytvára špecifický vzor pre každú z hľadaných zlúčenín. Pretože žiadny z receptorov nemusí byť vysoko špecifický, môžu byť vyvinuté oveľa rýchlejšie a ľahšie.
Skupina vedená Yanxiou Hou, Davidom Bonnaffém a Thierrym Livachem chce teraz ešte viac znížiť úsilie potrebné na navrhovanie a výrobu elektronických jazýčkov. Ich receptory sú vytvorené zo zmesí niekoľkých molekulárnych stavebných blokov s rôznymi fyzikálno-chemickými vlastnosťami. Jednotlivé kvapôčky s rôznymi koncentračnými pomermi stavebných blokov sa aplikujú priamo na zlatý povrch detektora. V procese samoorganizácie sa receptory vytvárajú vo forme malých bodiek molekulárnych monovrstiev s rôznym zložením. Výskumníci zvolili ako metódu detekcie povrchovú plazmónovú rezonančnú spektroskopiu: namerané oscilácie elektrónov (plazmóny) sa menia, keď sa molekuly adsorbujú na receptoroch na detektore.
Na otestovanie princípu nového jazyka sa výskumníci inšpirovali heparansulfátmi na povrchu buniek. Tieto rozpoznávajú rôzne molekuly mediátorov, ako sú rastové faktory, ktoré hrajú úlohu v mnohých fyziologických a patologických procesoch. Heparan sulfáty sú molekuly vyrobené z cukrových stavebných blokov s rôznymi vzormi sulfátových bočných skupín a rôznymi väzbovými špecificitami. Výskumníci syntetizovali dva stavebné bloky podobné heparasulfátu, jeden bez a jeden so sulfátovými skupinami. Vytvorili usporiadanie deviatich receptorov z rôznych zmiešavacích pomerov a testovali ich s rôznymi proteínmi. Sila odozvy vynesená proti príslušnému receptoru poskytuje kontinuálny profil alebo trojrozmernú „krajinu“ charakteristickú pre proteín, čo umožňuje veľmi jednoduchú identifikáciu. Profily proteínových zmesí možno tiež matematicky vysledovať k jednotlivým zložkám.
Výskumníci v súčasnosti zvyšujú rozmanitosť receptorov v tejto prvej verzii jazyka pomocou ďalších stavebných blokov. V budúcnosti by sa mali dať rozlíšiť aj veľmi podobné proteíny.
Autor:
Yanxia Hou, CEA Grenoble (Francúzsko), http://www.icmmo.u-psud.fr/Labos/LGMM/COM/cv/DB1.php
Angewandte Chemie, Permalink k článku:
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201205346
Zdroj: Weinheim [Applied Chemistry]
