实验室上的一个芯片的速度蛋白质组学研究

近年来，生物科学，基因组学，基因及其功能的研究一直占据着。

基因组时代现正时代的蛋白质组学，基因编码的蛋白质，研究方法。蛋白质组学研究的未来应该看到一个新的设备，它提供了第一块单片​​接口之间的质谱和硅/硅为基础的微流控“的单芯片上的实验室”技术发展的一个实质性的加速。这种新的设备，称为multinozzle nanoelectrospray发射阵列，是由科学家与美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）。

“蛋白质组学已成为一个在生物学研究中不可缺少的工具，是它的诊断，疗法，生物能源或干细胞研究，以及质谱是蛋白质组学，使技术，”说Daojing王，一个与伯克利实验室生命科学部的科学家领导的蛋白质组学研究集团，并于multinozzle nanoelectrospray发射器的发展背后的主要研究者。

“单芯片实验室技术的蛋白质组学研究的巨大潜力，”王说，“但这种潜力得到充分实现，需要在微流体与质谱接口的重大进展，我们的设备提供接口。”

王和杨培东，一个领导伯克利实验室分子铸造和材料科学部，并还一个与加利福尼亚州大学伯克利分校校园大学的化学教授，合作，撰写了一个关于这项工作的文件这是被美国化学学会出版的纳米管理局（ ACS）。该文件，这是目前上线的版本中可用。题目是：“微型Nanoelectrospray质谱的单片Multinozzle发射器。”

ACS的论文的其他作者，博士后研究人员在分子铸造，金雄，江明泉过，在生命科学部博士后研究员。

当人类基因组计划是在2003年完成，给科学家提供了一个完整的人类DNA基因组学重点，下大力气目录，确定DNA序列，蛋白质，又称基因代码。随着每一个新基因的鉴定，重点转移到决定及其相关蛋白的生化功能。

所有生物的细胞是由蛋白质与其他蛋白质聚合，像一个精心制作，精心编排的相互依存的机器的网络互动的聚合构造。这种生物分子机器，也控制了几乎每一个细胞内的化学过程，多形式的连接，使细胞组织和器官来一起。在蛋白质组学研究中的首要步骤之一是确定其身份和修改，使一个细胞或组织样本的个别蛋白质。这样做的主要手段是通过质谱。

质谱仪使用电离和磁铁的结合，分离蛋白质的组成肽。本质谱的检测和分析，然后可以用来识别蛋白和量化其样品中的存在。最流行的技术今天质谱电离蛋白质的成分是液化的蛋白质和发送通过毛细血管带电，一个被称为电喷雾技术。为高通量的检测和分析过程中整合的最佳人选之一，是接口实验室在一个芯片技术，生物液体引入到一个微处理器芯片质谱仪。然而，蛋白质的微流体分析已经从单独的进程质谱 - 直到现在。

，“王说：”我们是在一个硅/硅微流体通道，单片集成与multinozzle nanoelectrospray发射的第一份报告。 “这铺平了道路，为大规模集成质谱在蛋白质组学研究中的单芯片上实验室分析的方式。”

每个发射器由一个硅胶喷嘴从一个导管尺寸为100 × 10微米的中空硅条子突出的并行阵列。使用多个喷嘴（每100毫米的喷嘴是一个典型的密度），而不是单一的喷嘴，以减少在一个芯片上的微流体通道缩小到纳米尺度产生的压力和堵塞问题。从硅片生产的发射器和喷嘴，喷嘴系统的规模和数量，正是在制造过程中控制。制作所需要的只有一个口罩，并涉及光刻图案和各种蚀刻工艺的使用。

杨培东说，“一旦质谱仪集成，我们的微型单片multinozzle发射取得了肽和蛋白质检测的灵敏度和稳定与商业硅为基础的毛细管nanoelectrospray提示。这表明，我们的发射器可以作为一个关键组成部分，在完全集成的基于硅/硅微的蛋白质组学分析系统。“

王Daojing补充说，“这也是一个multinozzle发射器，可以通过标准的微细加工过程制造的第一份报告。此外，腰背部的压力和更高的灵敏度，multinozzle发射器还提供了一种手段，系统地研究电喷雾电离过程，因为发射器的喷嘴，每个喷嘴和密度的大小可以调整。“

据王，杨，制造和应用的微型单片multinozzle发射器，被称为“供应M3的发射器”短，可立即商业化，并应高度竞争力的成本和大规模生产方面与目前的硅毛细管发射器。

“现在我们正在创造一个芯片上集成了样品处理和准备，以及检测和分析的过程中，”王说。 “能够在单一芯片上执行的全过程，具有巨大的商业潜力。”

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