De laatste jaren, is de wetenschap van biologie overheerst door genomica, de studie van genen en hun functies.
De genomicaera maakt nu manier voor de era van proteomics, de studie van de proteïnen die de genen coderen. Het Toekomstige proteomicsonderzoek zou een aanzienlijke versnelling met de ontwikkeling van een nieuw apparaat moeten zien dat de eerste monolithische interface tussen massaspectrometrie en silicium/op kiezelzuur-gebaseerde microfluidic „laboratorium-op-a-spaander“ technologieën verstrekt. Dit nieuwe apparaat, genoemd een multinozzle nanoelectrospray zenderserie, werd ontwikkeld door wetenschappers met het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley van het Ministerie van de V.S. van Energie (het Laboratorium van Berkeley).
„Proteomics is een onontbeerlijk hulpmiddel in biologisch onderzoek, zij het diagnostiek, therapeutiek, bioenergy of stamcelonderzoek geworden, en de massaspectrometrie is proteomics, die technologie,“ bovengenoemde Daojing Wang, een wetenschapper met de Afdeling van de Wetenschappen van het Leven van het Laboratorium van Berkeley die toelaat het proteomicsonderzoeksteam leidt en was de belangrijkste onderzoeker achter de ontwikkeling van de multinozzle nanoelectrospray zender.
„De laboratorium-op-a-Spaander technologie heeft enorm potentieel voor proteomicsonderzoek,“ Wang zei, „maar voor dit potentieel is dat volledig moet worden ontsloten, een belangrijke vooruitgang in de omzetting van microfluidics met massaspectrometrie nodig. Ons apparaat verstrekt die interface.“
Wang en Peidong Yang, een belangrijk nanosciencegezag met de de Moleculaire Gieterij van het Laboratorium van Berkeley en Afdeling van de Wetenschappen van Materialen, en ook een chemieprofessor met de Universiteit van de campus van Berkeley van Californië, mede gecreëerd een document op dit werk dat door de Amerikaanse Chemische Maatschappij wordt gepubliceerd (ACS). Het document, dat nu beschikbaar in de online versie is. is gerechtigd: „Zenders Microfabricated Monolithische Multinozzle voor de Spectrometrie van de Massa Nanoelectrospray.“
Andere auteurs van het Acs- document waren Woong Kim, een post-doctorale kameraad in de Moleculaire Gieterij, en Mingquan Guo, een post-doctorale kameraad in de Afdeling van de Wetenschappen van het Leven.
Toen het Menselijke Project van het Genoom in 2003 werd voltooid, gevend wetenschappers een volledige catalogus van menselijke DNA, concentreerde de volgende grote inspanning zich op genomica, die de opeenvolgingen van DNA identificeert die voor proteïnen, aka, genen coderen. Met de identificatie van elk nieuw gen, verschuift de nadruk naar het bepalen van de biochemische functie van zijn bijbehorende proteïnen.
Alle biologische cellen worden geconstrueerd van samenvoegingen van proteïnen die met andere eiwitsamenvoegingen als gedetailleerd, fijn in wisselwerking staan choreographed netwerk van onderling afhankelijke machines. Deze biomoleculaire machines controleren ook bijna elk chemisch proces binnen een cel, en vormen veel van de connectiviteit die cellen om in weefsels en organen toelaat samen te komen. Één van de eerste stappen in proteomicsonderzoek moet de identiteit en de wijzigingen van individuele proteïnen bepalen die omhoog een cel of weefselsteekproef maken. Het belangrijkste middel om dit te doen is door massaspectrometrie.
De spectrometers van de Massa gebruiken een combinatie ionisatie en magneten om constituerende peptides van een proteïne te scheiden. De Opsporing en de analyse van dit massaspectrum kunnen dan worden gebruikt om de proteïne te identificeren en zijn aanwezigheid in een steekproef te kwantificeren. De populairste techniek vandaag om de constituenten van een proteïne voor massaspectrometrie te ioniseren moet de proteïne vloeibaar maken en het door elektrisch geladen haarvaten, een techniek verzenden die als electrospray ionisatie wordt bekend. Één van de beste kandidaten voor hoge productieintegratie van de opsporing en analyseprocessen moet de massaspectrometers met laboratorium-op-a-spaander technologie omzetten, waar de biologische vloeistoffen op een microprocessorspaander worden geïntroduceerd. Nochtans, is de microfluidic analyse van proteïnen een afzonderlijk proces van massaspectrometrie - tot nu toe geweest.
„Van Ons is het eerste rapport van een silicium/kiezelzuur microfluidic kanaal dat met een multinozzle nanoelectrospray zender,“ bovengenoemd Wang monolithisch geïntegreerd is. „Dit baant de weg voor de grote schaalintegratie van massaspectrometrie en laboratorium-op-a-spaander analyse in proteomicsonderzoek.“