В Ноттингемском университете разработали новый метод визуализации белков, который может привести к новым открытиям в области изучения болезней путем анализа биологических тканей и клеток, а также пригодится при разработке новых биоматериалов, сообщает портал Phys.org.
Ученые из Ноттингемского университета в сотрудничестве с коллегами из Бирмингемского вуза и Национальной физической лаборатории использовали современный 3D-инструмент OrbiSIMS для облегчения первого определения in situ интактных белков с минимальной пробоподготовкой. Их исследование было опубликовано сегодня в Nature Communications. Ноттингемский университет – первый университет в мире, владеющий 3D-прибором OrbiSIMS. Он способен обеспечить беспрецедентный уровень масс-спектрального молекулярного анализа для ряда материалов (твердое и мягкое вещество, биологические клетки и ткани). В Ноттингеме также есть оборудование для криопрепаратов с замораживанием под высоким давлением, которое позволяет поддерживать биологические образцы, близкие к их естественному состоянию, в замороженном-гидратированном состоянии, в дополнение к более часто применяемым, но более разрушительным методам сублимационной сушки и фиксации образцов. Когда чувствительность поверхности и высокое массовое/пространственное разрешение сочетаются с распыляющим пучком с профилем глубины, прибор становится чрезвычайно мощным инструментом для трехмерного химического анализа, как показано в новой работе.
Д-р Дэвид Скурр из фармацевтической школы Ноттингемского университета сказал: «Дизайн и инновации следующего поколения биоматериалов основаны на способности точно характеризовать биологические ткани и материалы. Задача ученых в этой области заключается в том, чтобы распознать химическую сложность таких систем. Такой подход к анализу белков был продемонстрирован с использованием крайних примеров, чтобы проиллюстрировать его чувствительность и специфичность путем химического картирования монослоя белка (белковый биочип) и распределения определенного белка в коже человека (сложная многослойная биологическая система) соответственно. Благодаря способности химически картировать белки таким образом, мы стали на шаг ближе к пониманию фундаментальных биологических процессов и разработке более эффективных систем для нацеливания лекарств и создания покрытий для медицинских устройств».
Команда в Ноттингеме уже применила исследования биоматериалов для создания нового типа мочевого катетера в партнерстве с Camstent Ltd, который покрыт устойчивым к бактериям материалом, обнаруженным учеными из Ноттингемского университета. Профессор Морган Александер, директор гранта программы EPSRC в области открытия биоматериалов нового поколения и 3D-инструмента OrbiSIMS, сказал: «Исследования, которые мы теперь можем проводить с помощью этого инструмента, открывают путь к постепенным изменениям в том, как материалы могут быть используется в медицине для лучшего лечения болезней и недомоганий. Покрытие для катетера, которое мы разработали в сотрудничестве с Camstent, прошло весь путь от открытия нового класса материалов, который никто не мог предсказать, вплоть до клинических испытаний, и является отличным пример применения этого типа исследования».
Паула Мендес, профессор современных материалов и нанотехнологий в университете Бирмингема, добавляет: «Эти новые возможности характеризовать белки на поверхности также открывают новые захватывающие возможности для создания функциональных материалов с предсказуемыми взаимодействиями белков для биосенсорных технологий».
