In den letzten Jahren ist die Wissenschaft der Biologie durch Genomics, die Studie von Genen und ihre Funktionen beherrscht worden.
Die Genomicsära macht jetzt Methode für die Ära von proteomics, die Studie der Proteine, die Gene kodieren. Zukünftige proteomics Forschung sollte eine erhebliche Beschleunigung mit der Entwicklung einer neuen Einheit sehen, die die erste monolithische Schnittstelle zwischen Massenspektrometrie und Silikon/Silikon-basierten microfluidic „Labor-auf-einchip“ Technologien liefert. Diese neue Einheit, ein multinozzle genannt nanoelectrospray Emitterreihe, wurde von den Wissenschaftlern mit der US-Abteilung von Nationalem Laboratorium des Lawrence Berkeley der Energie entwickelt (Berkeley-Labor).
„Proteomics ist ein unentbehrliches Hilfsmittel in der biologischen Forschung, sei es Diagnosen, Therapeutik, Bioenergie oder Stammzelleforschung geworden, und Massenspektrometrie ist proteomics und aktiviert Technologie,“ sagte Daojing Wang, ein Wissenschaftler mit Biowissenschafts-Abteilung Berkeley-Labors, die die proteomics Forschungsgruppe führt und war der Projektleiter hinter der Entwicklung des multinozzle nanoelectrospray Emitters.
„Labor-auf-ein-Chip Technologie hat enormes Potenzial für proteomics Forschung,“ sagte Wang, „aber, damit dieses Potenzial völlig verwirklicht werden kann, ein grosser Fortschritt in Zusammenschaltungsmicrofluidics mit Massenspektrometrie ist erforderlich. Unsere Einheit liefert diese Schnittstelle.“
Wang und Peidong Yang, eine führende nanoscience Berechtigung mit die Gießerei-und die Material-Wissenschafts-Abteilung Berkeley-Labors Molekularer und auch ein Chemieprofessor mit dem University of Californias Berkeley-Campus, mit-schrieben ein Papier auf dieser Arbeit, die durch die Amerikanische Chemikalien-Gesellschaft veröffentlicht wird (ACS). Das Papier, das jetzt in der Onlineversion erhältlich ist. wird berechtigt: „Monolithische Multinozzle Emitter Microfabricated für Massenspektrometrie Nanoelectrospray.“
Andere Autoren des ACS-Papiers waren Woong Kim, ein promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Molekularen Gießerei und Mingquan Guo, ein promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Biowissenschafts-Abteilung.
Als das Humangenomprojekt im Jahre 2003 beendet wurde und gab Wissenschaftlern einen kompletten Katalog menschlicher DNS, die folgende große Anstrengung gerichtet auf den Genomics und kennzeichnete DNA-Sequenzen, die für Proteine alias Gene codieren. Mit dem Kennzeichen jedes neuen Gens, verschiebt der Nachdruck auf die Bestimmung der biochemischen Funktion seiner verbundenen Proteine.
Alle biologischen Zellen werden aus Anhäufungen von Proteinen, die auf andere Proteinaggregationen wie ein durchdachtes einwirken, fein choreografiertes Netz von voneinander abhängigen Maschinen hergestellt. Diese biomolekulare Maschinerie steuert auch fast jeden chemischen Prozess innerhalb einer Zelle und bildet viel der Anschlussfähigkeit, die Zellen aktivieren, in Gewebe und in Organe zusammen zu kommen. Einer der ersten Schritte in proteomics Forschung ist, die Identität und die Modifikationen von einzelnen Proteinen zu bestimmen, die eine Zelle oder eine Gewebeprobe bilden. Die allgemeinen Mittelwerte des Handelns dies ist durch Massenspektrometrie.
Massenspektrometer verwenden eine Kombination der Ionisierung und der Magneten, um sich die konstituierenden Peptide eines Proteins zu trennen. Befund und Analyse dieses Massenspektrums können dann verwendet werden, um das Protein zu kennzeichnen und seine Anwesenheit in einer Probe mengenmäßig zu bestimmen. Die populärste Technik heute für das Ionisieren der Bestandteile eines Proteins für Massenspektrometrie ist, das Protein zu verflüssigen und es durch elektrisch belastete Kapillaren zu senden, eine Technik, die als electrospray Ionisierung bekannt ist. Einer der besten Kandidaten für hohe Durchsatzintegration der Befund- und Analyseprozesse soll die Massenspektrometer an Labor-auf-einchip Technologie anschließen, in der biologische Flüssigkeiten auf ein Mikroprozessorchip eingeführt werden. Jedoch ist microfluidic Analyse von Proteinen ein unterschiedlicher Prozess von der Massenspektrometrie - bis jetzt gewesen.
„Unsere ist der erste Bericht eines Silikons/des Silikons, die, microfluidic Kanal, der monolithisch mit einem multinozzle nanoelectrospray Emitter integriert wird,“ Wang sagte. „Dieses ebnet die Methode für die Integration des großen Umfangs der Massenspektrometrie- und Labor-auf-einchip-Analyse in proteomics Forschung.“