一种同时观察多种蛋白质的新成像方法

大邱庆北科学技术研究所 (DGIST) 的研究人员开发了一种创新方法，可以在同一细胞中同时观察多达数十种不同的蛋白质。这项技术可以帮助科学家阐明阿尔茨海默氏症等退行性疾病中复杂的蛋白质相互作用，加深对其机制的理解，并允许及早发现和治疗。

阿尔茨海默氏症等退行性疾病通常涉及多种蛋白质和其他生物分子之间的复杂相互作用。由于分辨率不足和无法同时检测许多不同的蛋白质，使用现有成像技术了解这些相互作用很困难。

在最近的一项跨学科研究中，由大邱庆北科学技术学院的 Dae Won Moon 和 Su-Il In 教授领导的研究小组开发了一种创新方法，将二次离子质谱的应用从其最初在半导体行业的用途扩展开来进入生物医学成像领域。二次离子质谱法使研究人员能够分析表面的组成并提供非常高的分辨率。使用这项技术对蛋白质进行成像是不可能的——直到现在。

在这种新方法中，不同的金属氧化物纳米颗粒分别附着在与特定靶蛋白结合的抗体上。所述质谱仪可以很容易地，即使在低照射剂量，其离开细胞组织的完整，并允许在相同小区中的多个分析检测这些纳米颗粒。通过这种方法，理论上可以同时分析数十种蛋白质。这大大超越了现有的基于荧光的方法，它允许同时对大约四种蛋白质进行成像。

研究人员使用他们的方法来比较健康或患有阿尔茨海默氏症的小鼠脑组织中蛋白质的分布。他们表明，通过观察海马中的多重蛋白质分布可以获得有价值的见解，并证明了健康小鼠和患病小鼠之间的差异。

实现这些结果需要结合来自许多学科的知识。Moon教授说：“对我来说，这项工作的一个特别亮点是来自不同背景的许多研究人员的合作，如化学家、纳米粒子专家、医生和生物学家。这并不容易，而且花了很长时间，但看到进展令人兴奋。我们现在可以在细胞膜上以 300 纳米的空间分辨率可视化多种蛋白质。”

他预计这种新的成像方法将成为加深我们对退行性疾病理解的重要工具。“所提出的技术可用于确定阿尔茨海默病的早期阶段，从而实现早期检测和治疗，”他说。

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