微流控技術(shù)已被用于化學(xué)和生物研究的許多領(lǐng)域。該技術(shù)的一個(gè)有價(jià)值的應(yīng)用是研究細(xì)胞生物學(xué)中的蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)相互作用。這對(duì)于深入了解細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和基因調(diào)控途徑以進(jìn)一步了解生物過(guò)程至關(guān)重要。

這種高通量技術(shù)可以實(shí)時(shí)快速，經(jīng)濟(jì)地檢測(cè)許多特定蛋白質(zhì)相互作用。參數(shù)可以很容易地調(diào)整，并且過(guò)程可以自動(dòng)化。

不需要昂貴的標(biāo)記蛋白質(zhì)和制備試劑的過(guò)程，也不需要許多傳統(tǒng)技術(shù)(如Western Blotting和ELISA)所需要的較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間。這些優(yōu)點(diǎn)使得微流控技術(shù)成為蛋白質(zhì)相互作用研究的一項(xiàng)備受期待的技術(shù)。

什么是微流控芯片？

微流控芯片用于蛋白質(zhì)相互作用的研究，以及細(xì)胞生物學(xué)、臨床診斷和藥物的其他應(yīng)用。它們包含多個(gè)相互連接的微通道，通過(guò)這些微通道注入和操縱微小體積的流體，可以對(duì)通道微環(huán)境進(jìn)行精確控制。在細(xì)胞生物學(xué)中，它允許在單個(gè)細(xì)胞尺度上控制環(huán)境參數(shù)。

流體在管道網(wǎng)絡(luò)中的流動(dòng)可以由多種系統(tǒng)引起，如壓力控制器、注射器和靜水壓力。生化刺激的濃度梯度可以被設(shè)計(jì)成通過(guò)通道網(wǎng)絡(luò)來(lái)理解單個(gè)細(xì)胞的反應(yīng)。

微流控芯片傳統(tǒng)上是由硅或玻璃制成的，但PDMS等聚合物也越來(lái)越受歡迎。PDMS具有光學(xué)透明性、生物相容性、易于成型和透氣性。然而，它不允許加入電極，因此在這種情況下需要將其覆蓋在玻片上。

蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)相互作用研究

對(duì)于蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)相互作用研究，研究正在朝著設(shè)計(jì)高度專業(yè)化的微流體裝置的方向發(fā)展，以滿足檢測(cè)的需要。設(shè)計(jì)了一種用于研究廣泛的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的裝置，包括糖蛋白-糖蛋白和抗原-抗體相互作用。

該方法涉及將特定蛋白質(zhì)受體或抗體固定在電極之間的各個(gè)通道的表面上。將涂有所選蛋白質(zhì)的珠子注入芯片中并移動(dòng)通過(guò)通道直至它們與靶蛋白質(zhì)結(jié)合。

在結(jié)合時(shí)，珠子封閉微通道，導(dǎo)致電阻和電流阻抗。這由電極檢測(cè)，允許鑒定和定量蛋白質(zhì)相互作用。

用這種方法檢測(cè)蛋白粘附也可以評(píng)估這些結(jié)合的強(qiáng)度和特異性。這是通過(guò)測(cè)量從通道表面分離珠子所需的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是利用多個(gè)傳感器可以識(shí)別多種蛋白質(zhì)相互作用。

另一種方法叫做PING(蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)生成)，已經(jīng)被用來(lái)研究發(fā)生在細(xì)菌基因組中的蛋白質(zhì)相互作用。該微流體裝置將克隆庫(kù)中的蛋白質(zhì)固定為“誘餌”蛋白質(zhì)，熒光標(biāo)記的“獵物”蛋白質(zhì)與之結(jié)合，從而進(jìn)行識(shí)別。

該方法是研究蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的一個(gè)很好的模板，包括蛋白質(zhì)- rna和蛋白質(zhì)- dna粘附。單個(gè)芯片有潛力提供基因組或蛋白質(zhì)組相互作用的完整分析。

微流體裝置是一種日益流行的研究蛋白質(zhì)相互作用的技術(shù)，它可能會(huì)取代其他耗時(shí)、費(fèi)力和昂貴的方法。

研究證實(shí)，重新設(shè)計(jì)器件的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分可以顯著提高其性能和對(duì)相互作用的敏感性。這表明微流控裝置的進(jìn)一步完善將對(duì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的研究具有重要的意義。