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La nueva tecnología diagnostica exacto la anemia de células falciformes en un minuto

Los investigadores en la universidad de Colorado Boulder y la universidad del campus médico de Colorado Anschutz han desarrollado una nueva manera de diagnosticar las enfermedades de la sangre como anemia de células falciformes con sensibilidad y la precisión y en solamente un minuto. Su tecnología es más pequeña que un cuarto y requiere solamente una pequeña gotita de la sangre fijar acciones recíprocas, la disfunción o mutaciones de la proteína.

Las personas publicaron su los resultados 15 de octubre en el gorrón pequeño.

“En África, la anemia de células falciformes es la causa de la muerte en el 5% de niños bajo 5 años a falta de diagnóstico precoz,” dijo a Ángel D'Alessandro, co-autor del estudio y el profesor adjunto en los departamentos de la bioquímica y genética molecular y remedio, división de hematología en el CU Anschutz. “Este desorden genético común, peligroso para la vida es el más frecuente de las regiones pobres del mundo donde están raras la investigación y la diagnosis recién nacidas.”

La anemia de células falciformes afecta a la hemoglobina, la molécula en glóbulos rojos que entrega el oxígeno a las células en la carrocería. En algunas áreas del mundo donde está endémica la malaria, las variantes de la hemoglobina se han desarrollado que pueden hacer a los glóbulos rojos asumir un creciente, u hoz, forma.

Casi todas las actividades de la vida implican las proteínas. Pensamos si podríamos medir el cambio de la estabilidad térmica de la proteína, nosotros podríamos descubrir estas enfermedades que afectan a estabilidad de la proteína.”

Tilín de Xiaoyun, co-autor del estudio, profesor adjunto en el Paul M. Rady Department de la ingeniería industrial en el CU Boulder

Las proteínas tienen una solubilidad específica en una temperatura específica. Cuando uno pega a otro, o cuando la proteína es transformada, la solubilidad cambia. Midiendo solubilidad en diversas temperaturas, los investigadores pueden informar si la proteína se ha estado transformando.

Antes de recientes desarrollos, el co-autor Michael Stowell del estudio, un profesor adjunto en el departamento de la biología molecular, celular y de desarrollo (MCDB) en el CU Boulder, y sus colegas utilizaron análisis térmicos del movimiento (TSAs) para fijar estabilidad de la proteína bajo condiciones diversas. Tales pruebas llevaron alrededor de un día la corrida. Ahora, con la nueva tecnología, un análisis térmico del movimiento de Acousto (ATSA), pueden hacer lo mismo pero más rápidamente y con mayor sensibilidad.

El ATSA utiliza ondas acústicas de la alto-amplitud, o ultrasonido, para calentar una muestra de la proteína. La herramienta entonces mide datos contínuo, registrando cuánto de la proteína ha disuelto en cada fracción del cambio en los grados cent3igrados.

“Nuestro método es siete a 34 veces más sensible,” dijo tilín. “El ATSA puede distinguir la proteína de la célula falciforme de la proteína normal, mientras que no puede el método tradicional de TSA.”

Otra ventaja del ATSA es reducción de costes en términos de trabajo y equipo del ser humano.

“Los métodos tradicionales para el perfilado térmico requieren el equipo especializado tal como calorímetros, máquinas de la reacción en cadena de polimerasa y programas de lectura de la placa que requieran por lo menos un cierto experto técnico operar,” dijeron la bola de Kerri, un co-autor del nuevo estudio y a un investigador que trabaje con Stowell en el CU Boulder. “Estos instrumentos no son también muy portátiles, requiriendo muestras ser transportado a los instrumentos para el análisis.”

La bola dijo que el ATSA requiere solamente una fuente de energía, un microscopio y una cámara tan simples como la que está en su teléfono elegante. Porque se concentra la proteína, no hay tampoco necesidad de aplicar un tinte fluorescente como se requiere a veces para destacar cambios de la proteína en un TSA tradicional.

Source:
Journal reference:

Ding, Y., et al. (2020) Protein Thermodynamic Stability: On‐Chip Acousto Thermal Shift Assay for Rapid and Sensitive Assessment of Protein Thermodynamic Stability (Small 41/2020). Small. doi.org/10.1002/smll.202070224.