توفر الموائع الدقيقة القائمة على القطرات مع قياس الطيف الكتلي أدوات جديدة للبروتينات الدقيقة
رسم توضيحي تخطيطي لثلاثة جوانب من الموائع الدقيقة المعتمدة على القطرات مع قياس الطيف الكتلي: بما في ذلك الوظائف والأنظمة والتطبيقات. الائتمان: الهندسة (2024). دوى: 10.1016/j.eng.2024.08.018
يعد فهم عدم التجانس الخلوي أمرًا ضروريًا لفك رموز تعقيدات المجموعات السكانية الفرعية الخلوية، وعمليات التمايز، والتأثيرات البيئية الدقيقة. تلعب بروتينات الخلية الواحدة دورًا حاسمًا في تفسير هذا التعقيد، لكن التقنيات التقليدية تواجه تحديات كبيرة، خاصة فيما يتعلق بفقد العينة وحساسية تحليل مجموعات الخلايا الصغيرة.
لمعالجة هذه المشكلات، نشر البروفيسور شوايلونج تشانغ والبروفيسور هانغ لي من معهد بكين للتكنولوجيا مؤخرًا مقالة مراجعة بعنوان “الموائع الدقيقة القائمة على القطرات مع قياس الطيف الكتلي للبروتينات الدقيقة” في مجلة الهندسة. تستكشف هذه المراجعة تكامل الموائع الدقيقة القائمة على القطيرات مع قياس الطيف الكتلي (MS)، مع التركيز على قدرتها على تقليل فقدان العينة إلى الحد الأدنى وتعزيز الحساسية في دراسات بروتينات الخلية الواحدة.
تبدأ المراجعة بإدخال قطرات الموائع الدقيقة وتطبيقاتها في تحليل الخلية الواحدة. تتيح التقنيات مثل SODA وnanoPOTS ومنصات الموائع الدقيقة الرقمية (DMF) معالجة دقيقة للقطرات الصغيرة الموجودة على الشريحة. تعمل هذه الإمكانية على تسهيل المهام المعقدة، بما في ذلك زراعة الخلايا، وعزل الخلية المفردة، ومعالجة الخلايا، وإعداد العينات، وإثراء التحليلات، مما يؤدي إلى فهم أعمق للسلوك والتفاعلات الخلوية.
يسلط المؤلفون الضوء على التطورات الحديثة في الجمع بين قطرات السوائل الدقيقة ومرض التصلب العصبي المتعدد لبروتينات الخلية الواحدة. تسمح تقنيات مثل nanoPOTS وSODA ورقاقة OAD بإعداد عينات متعددة الخطوات على شريحة واحدة، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة التحليلية بشكل ملحوظ.
توفر منصات
DMF مثل DMF-SP3 وDISCO تحليلات بروتينية حساسة للغاية، خاصة بالنسبة لمجموعات الخلايا الصغيرة. تؤكد المراجعة كيف يمكن لقطرات الموائع الدقيقة متعددة الاستخدامات أن تتكامل بسلاسة مع أنظمة مرض التصلب العصبي المتعدد، مثل DMF وDMF-μSH-MS المتكاملين، مما يوفر للباحثين أدوات سريعة وحساسة للتحليل البروتيني المتعمق.
يعرض المقال تطبيقات مختلفة للبروتينات الدقيقة في البحوث البيولوجية، بما في ذلك دراسات حول عدم التجانس الخلوي، والبروتينات المكانية، واكتشاف العلامات الحيوية. لا تعمل هذه الأفكار على تعزيز فهمنا الجزيئي للتنوع الخلوي فحسب، بل تضع أيضًا الأساس لمناهج أكثر دقة وعملية في الطب الدقيق.
تمتلك الموائع الدقيقة القائمة على القطرات إمكانات هائلة في مجال البروتينات الدقيقة، مما يتيح سير عمل مصغر ومتكامل يقلل بشكل فعال من فقدان العينة. جعلت التطورات الحديثة في أجهزة ميكروفلويديك القطرات ومرض التصلب العصبي المتعدد عالي الدقة المعالجة المتوازية الآلية والتحليل الكمي العميق للخلايا المفردة حقيقة واقعة، مما يسهل التطبيقات البيولوجية والسريرية. وكان لهذه التقنية دور فعال في تحديد خصائص عدم التجانس الخلوي واكتشاف مؤشرات حيوية جديدة.
وبالنظر إلى المستقبل، من المتوقع أن تؤدي التطورات الإضافية في علم الموائع الدقيقة ومرض التصلب العصبي المتعدد إلى دفع بروتينات الخلية الواحدة إلى آفاق جديدة. سيؤدي تحسين سير العمل والأجهزة إلى تحسين الحساسية التحليلية، والكشف عن البروتينات منخفضة الوفرة وتعديلاتها بعد الترجمة. ستعمل تقنيات MS المتقدمة جنبًا إلى جنب مع أدوات التعلم الآلي على تعزيز قدرات تحليل البيانات، وتبسيط تفسير البيانات البروتينية المعقدة.
على الرغم من التحديات مثل النقل الفعال للعينات وتصميم واجهة التأين، يستكشف الباحثون بنشاط تقنيات الفصل المبتكرة لتحسين قدرات الإنتاجية العالية. من المتوقع أن يؤدي التطور المستمر للموائع الدقيقة القائمة على القطيرات ومرض التصلب العصبي المتعدد إلى إحداث ثورة في فهمنا للأنظمة الخلوية، مما يؤدي إلى تطورات رائدة في كل من البحوث الأساسية والتطبيقات السريرية.
مزيد من المعلومات:
هانغ لي وآخرون، الموائع الدقيقة القائمة على القطرات مع قياس الطيف الكتلي للبروتينات الدقيقة، الهندسة (2024). دوى: 10.1016/j.eng.2024.08.018
الاقتباس:
توفر الموائع الدقيقة القائمة على القطرات مع قياس الطيف الكتلي أدوات جديدة للبروتينات الدقيقة (2024، 27 نوفمبر)
تم الاسترجاع 27 نوفمبر 2024
من https://phys.org/news/2024-11-droplet-based-microfluidics-mass-spectrometry.html
هذه الوثيقة تخضع لحقوق التأليف والنشر. وبصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص، لا
يجوز إعادة إنتاج الجزء دون الحصول على إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض المعلومات فقط.
