Pionierende massaspectrometrie onthult onverstoord proteoom via innovatieve NEMS-technologie en machine learning

AmsterdamOnderzoekers van Caltech hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor het analyseren van vingerafdrukken met massaspectrometrie. Deze methode kan de manier waarop we alle eiwitten in een organisme bestuderen aanzienlijk verbeteren. Door gebruik te maken van machine learning en zeer kleine apparaten, kunnen wetenschappers nu de massa van deeltjes en moleculen nauwkeuriger meten, zelfs op het niveau van een enkel molecuul.

Deze technologie heeft veel potentieel. Voorheen vereiste massaspectrometrie dat monsters geïoniseerd werden, wat biologische voorbeelden kon veranderen. De nieuwe methode omzeilt dit, waardoor eiwitten in hun natuurlijke staat bestudeerd kunnen worden. Deze vooruitgang probeert bestaande problemen op te lossen.

• Behoud van de integriteit van monsters door deze niet te ioniseren.
• Grote eiwitcomplexen identificeren zonder ze op te splitsen in kleinere fragmenten.
• Mogelijkheid voor real-time en grootschalige analyse van miljoenen eiwitten.

Wetenschappers hebben een vernieuwende methode toegepast op kleine, complexe apparaten genaamd nano-elektromechanische systemen (NEMS). Deze methode wijkt af van traditionele technieken doordat er geen gedetailleerde kennis van de vorm van deze apparaten nodig is. Hierdoor kunnen verschillende geavanceerde apparaten worden ingezet die trillingen nauwkeuriger en over langere tijdsperiodes kunnen meten.

Lees ook:

Vandaag · 04:07

Astrofysicus onthult theorie achter mysterieuze 'zebra'-signalen van Crabnevelpulsar

Het onderzoeksteam heeft een nieuwe methode gebruikt om afzonderlijke deeltjes van GroEL te meten, een eiwit dat helpt bij het vouwen van andere eiwitten. Met deze methode kunnen wetenschappers grote eiwitcomplexen bestuderen zonder ze in kleinere stukken te breken, wat vaak leidt tot verlies van belangrijke structurele informatie. Traditionele massaspectrometrie heeft moeite met deze grote complexen, waardoor deze nieuwe aanpak effectiever is.

Deze technologie kan elk eiwitdeeltje herkennen door er een uniek profiel voor te maken. Door deze profielen te vergelijken met een bestaande database, kunnen onderzoekers eenvoudig de massa’s van onbekende deeltjes achterhalen. Dit proces is eenvoudiger en verbetert zowel de nauwkeurigheid als de efficiëntie, zonder dat het belangrijk is waar de deeltjes zich in het apparaat bevinden.

Deze ontwikkeling is een belangrijke stap voorwaarts in het onderzoek naar eiwitten. Het vergroot ons begrip van hoe eiwitten met elkaar interageren en kan nieuwe ontdekkingen in de biologie en geneeskunde versnellen. Met behulp van native single-molecule massaspectrometrie kunnen we meer te weten komen over cellulaire processen, het ontstaan van ziektes en mogelijke behandelmethoden.