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Studi di interazione della proteina facendo uso di Microfluidics

Microfluidics è una tecnologia imminente che è stata utilizzata in molti campi della ricerca chimica e biologica. L'un'applicazione apprezzata di questa tecnica è nello studio delle interazioni della proteina-proteina in biologia cellulare. Ciò è essenziale nel permettere le comprensioni nella segnalazione delle cellule e le vie regolarici del gene per ulteriore comprensione dei trattamenti biologici.

Chip di Microfluidicfoto di scienza | Shutterstock

Questa alta tecnologia di capacità di lavorazione permette alla rilevazione rapida e redditizia di molte interazioni specifiche della proteina in tempo reale. I parametri possono essere modulati facilmente ed il trattamento può essere automatizzatoe.

Non c'è requisito del trattamento costoso di contrassegno delle proteine e di preparazione dei reagenti o di lungo tempo di analisi che molte tecniche tradizionali richiedono, quali macchiare occidentale e ELISA. Questi vantaggi rendono a microfluidics una tecnologia altamente preveduta per gli studi futuri di interazione della proteina.

Che cosa sono chip microfluidic?

Le unità conosciute come i chip microfluidic sono utilizzate per gli studi di interazione della proteina come pure altre applicazioni nella biologia cellulare, nella diagnosi clinica ed in prodotti farmaceutici. Contengono i microchannels connettenti multipli attraverso cui i volumi minuscoli di liquido sono iniettati e manipolati, permettendo il controllo preciso del microenvironment del canale. Ciò è a tal punto che in biologia cellulare permette il controllo dei parametri ambientali ad un disgaggio unicellulare.

Il flusso dei liquidi attraverso la rete dei canali può essere indotto da vari sistemi, quali i regolatori di pressione, le siringhe e la pressione idrostatica. I gradienti di concentrazione degli stimoli biochimici possono essere destinati per muoversi attraverso la rete dei canali per capire le diverse risposte cellulari.

I chip di Microfluidic sono stati costruiti tradizionalmente da silicio o da vetro, ma i polimeri quale PDMS sono egualmente sempre più popolari. PDMS è otticamente trasparente, biocompatibile, modellato facilmente e permeabile al gas. Tuttavia, non permette l'incorporazione degli elettrodi, quindi richiedendola di essere sovrapposto su una lastra di vetro in queste istanze.

studi di interazione della Proteina-proteina

Per proteina-proteina l'interazione studia, la ricerca sta avanzando verso la progettazione delle unità microfluidic altamente specializzate che sono adattate per soddisfare le esigenze dell'analisi. Un'unità per lo studio delle una vasta gamma interazioni della proteina-proteina, compreso le interazioni dell'antigene-anticorpo e della glicoproteina-glicoproteina, è stata progettata con l'estesa ricerca.

Il metodo comprende vincolare i ricevitori specifici o gli anticorpi della proteina sulla superficie di diversi canali fra gli elettrodi. Le perle ricoperte di proteina della scelta sono iniettate nei chip e si muovono attraverso i canali finché non leghino alle proteine bersaglio.

Sopra l'associazione, la perla occlude il microchannel che piombo alla resistenza e ad un'impedenza della corrente elettrica. Ciò è individuata dagli elettrodi tenendo conto l'identificazione e la quantificazione delle interazioni della proteina.

La rilevazione delle aderenze della proteina in questo modo egualmente permette la valutazione della resistenza e della specificità di questi obbligazioni. Ciò è raggiunta misurando la portata richiesta per staccare le perle dalla superficie del canale. Un altro vantaggio di questo metodo è il potenziale multiplo per l'identificazione di ampio comitato delle interazioni della proteina facendo uso di numerosi sensori.

Un metodo alternativo chiamato PING (generazione della rete di interazione della proteina-proteina), è stato usato per studiare le interazioni della proteina che accadono in genoma batterici. L'unità microfluidic vincola le proteine di una libreria del clone come del ` di esca' le proteine, a cui fluorescente ha contrassegnato della preda del `' la legatura delle proteine, permettendo l'identificazione.

Questo metodo è un buon modello per lo studio della gamma vasta di interazioni della proteina-proteina, compreso proteina-RNA ed aderenze proteina-DNA. C'è il potenziale affinchè i diversi chip fornisca un'analisi completa delle interazioni del proteome o del genoma.

Le unità di Microfluidic sono una tecnica sempre più popolare per lo studio delle interazioni della proteina che possono sostituire gli altri metodi più che richiede tempo, più laboriosi e costosi.

La ricerca ha confermato che riprogettare l'architettura e la chimica dell'unità può aumentare significativamente la sue prestazione e sensibilità alle interazioni. Ciò suggerisce che ulteriore perfezionamento delle unità microfluidic contribuisca significativamente al futuro della ricerca di interazione della proteina-proteina.

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Last Updated: Jul 1, 2019

Stephanie Hunter

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Stephanie Hunter

Stephanie obtained a first-class honors degree in Biomedical Science from the University of Sheffield in 2017. The modules she studied included: cell biology, membrane receptors, stem cells, tissue engineering, cancer, physiology, anatomy, and pharmacology. During her final year, she wrote a literature review on ‘Cell Therapy in Curing Muscular Dystrophy’, in which she analyzed different cell types with different genetic manipulations for their potential use in cell therapy.

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