Ny teknologi utvecklad av ett team av McGill University-forskare visar potential att effektivisera analysen av proteiner, erbjuder en snabb, hög volym och kostnadseffektivt verktyg för såväl sjukhus som forskningslabb.

Proteiner som finns i blod ger forskare och läkare nyckelinformation om vår hälsa. Dessa biologiska markörer kan avgöra om en bröstsmärta orsakas av en hjärthändelse eller om en patient har cancer.

Tyvärr, verktygen som används för att upptäcka sådana proteiner har inte utvecklats mycket under de senaste 50 åren – trots att det finns över 20, 000 proteiner i vår kropp, den stora majoriteten av proteintester som körs idag riktar sig bara mot ett enda protein åt gången.

Nu, Ph.D. kandidat Milad Dagher, Professor David Juncker och kollegor vid McGills institution för biomedicinsk teknik har tagit fram en teknik som kan upptäcka hundratals proteiner med ett enda blodprov.

En del av deras arbete, precis publicerat i Naturens nanoteknik , beskriver ett nytt och förbättrat sätt att streckkoda mikropärlor med flerfärgade fluorescerande färgämnen. Genom att generera uppemot 500 olika färgade mikropärlor, deras nya streckkodsplattform möjliggör detektering av markörer parallellt från samma lösning – till exempel, en blå streckkod kan användas för att detektera markör 1, medan en röd streckkod kan upptäcka markör 2, och så vidare. Ett laserbaserat instrument som kallas cytometer räknar sedan proteinerna som fastnar på de olika färgade pärlorna.

Även om denna typ av analysmetod har funnits tillgänglig under en tid, interferens mellan flerfärgade färgämnen har begränsat förmågan att generera rätt färger. Nu, en ny algoritm som utvecklats av teamet gör att olika färger av mikropärlor kan genereras med hög noggrannhet – ungefär som ett färghjul kan användas för att förutsäga resultatet av färgblandning.

Professor Junckers team hoppas kunna utnyttja sin plattform för förbättrad analys av proteiner.

"Nuvarande teknologier har en stor kompromiss mellan antalet proteiner som kan mätas på en gång, och kostnaden och noggrannheten för ett test", Dagher förklarar. "Detta innebär att storskaliga studier, såsom kliniska prövningar, är undermakt eftersom de tenderar att falla tillbaka på beprövade plattformar med begränsad kapacitet."

Deras kommande arbete fokuserar på att upprätthålla korrekt detektering av proteiner med ökad skala.

"Ensemble multicolour FRET-modell möjliggör streckkodning vid extrema FRET-nivåer" av Milad Dagher, Michael Kleinman, Andy Ng och David Juncker publicerades i Naturens nanoteknik .