利用微流控技术进行蛋白质相互作用研究

微流控技术已被用于化学和生物研究的许多领域。该技术的一个有价值的应用是研究细胞生物学中的蛋白质 - 蛋白质相互作用。这对于深入了解细胞信号传导和基因调控途径以进一步了解生物过程至关重要。

这种高通量技术可以实时快速，经济地检测许多特定蛋白质相互作用。参数可以很容易地调整，并且过程可以自动化。

不需要昂贵的标记蛋白质和制备试剂的过程，也不需要许多传统技术(如Western Blotting和ELISA)所需要的较长的检测时间。这些优点使得微流控技术成为蛋白质相互作用研究的一项备受期待的技术。

什么是微流控芯片？

微流控芯片用于蛋白质相互作用的研究，以及细胞生物学、临床诊断和药物的其他应用。它们包含多个相互连接的微通道，通过这些微通道注入和操纵微小体积的流体，可以对通道微环境进行精确控制。在细胞生物学中，它允许在单个细胞尺度上控制环境参数。

流体在管道网络中的流动可以由多种系统引起，如压力控制器、注射器和静水压力。生化刺激的浓度梯度可以被设计成通过通道网络来理解单个细胞的反应。

微流控芯片传统上是由硅或玻璃制成的，但PDMS等聚合物也越来越受欢迎。PDMS具有光学透明性、生物相容性、易于成型和透气性。然而，它不允许加入电极，因此在这种情况下需要将其覆盖在玻片上。

蛋白质 - 蛋白质相互作用研究

对于蛋白质 - 蛋白质相互作用研究，研究正在朝着设计高度专业化的微流体装置的方向发展，以满足检测的需要。设计了一种用于研究广泛的蛋白质-蛋白质相互作用的装置，包括糖蛋白-糖蛋白和抗原-抗体相互作用。

该方法涉及将特定蛋白质受体或抗体固定在电极之间的各个通道的表面上。将涂有所选蛋白质的珠子注入芯片中并移动通过通道直至它们与靶蛋白质结合。

在结合时，珠子封闭微通道，导致电阻和电流阻抗。这由电极检测，允许鉴定和定量蛋白质相互作用。

用这种方法检测蛋白粘附也可以评估这些结合的强度和特异性。这是通过测量从通道表面分离珠子所需的流量来实现的。该方法的另一个优点是利用多个传感器可以识别多种蛋白质相互作用。

另一种方法叫做PING(蛋白质-蛋白质相互作用网络生成)，已经被用来研究发生在细菌基因组中的蛋白质相互作用。该微流体装置将克隆库中的蛋白质固定为“诱饵”蛋白质，荧光标记的“猎物”蛋白质与之结合，从而进行识别。

该方法是研究蛋白质-蛋白质相互作用的一个很好的模板，包括蛋白质- rna和蛋白质- dna粘附。单个芯片有潜力提供基因组或蛋白质组相互作用的完整分析。

微流体装置是一种日益流行的研究蛋白质相互作用的技术，它可能会取代其他耗时、费力和昂贵的方法。

研究证实，重新设计器件的结构和化学成分可以显著提高其性能和对相互作用的敏感性。这表明微流控装置的进一步完善将对蛋白质-蛋白质相互作用的研究具有重要的意义。