Gli scienziati hanno stabilito un nuovo metodo per l'immagine delle proteine ​​che potrebbe portare a nuove scoperte nelle malattie attraverso l'analisi biologica dei tessuti e delle cellule e lo sviluppo di nuovi biomateriali che possono essere utilizzati per la prossima generazione di sistemi di somministrazione di farmaci e dispositivi medici.

Scienziati dell'Università di Nottingham in collaborazione con l'Università di Birmingham e il National Physical Laboratory hanno utilizzato lo strumento OrbiSIMS 3-D all'avanguardia per facilitare la prima assegnazione in situ senza matrice e senza etichetta di proteine ​​intatte a superfici con una preparazione minima del campione. La loro ricerca è stata pubblicata oggi in Comunicazioni sulla natura .

L'Università di Nottingham è la prima università al mondo a possedere uno strumento OrbiSIMS 3-D. È in grado di facilitare un livello senza precedenti di analisi molecolare spettrale di massa per una vasta gamma di materiali (materia dura e morbida, cellule e tessuti biologici). La struttura di Nottingham dispone anche di strutture per la crio-preparazione di congelamento ad alta pressione che consentono di mantenere i campioni biologici vicini al loro stato originario come congelati-idrati per completare la liofilizzazione e la fissazione del campione più comunemente applicate ma più dirompenti. Quando la sensibilità superficiale, l'elevata risoluzione di massa/spaziale è combinata con un fascio sputtering che profila la profondità, lo strumento diventa uno strumento estremamente potente per l'analisi chimica 3D come dimostrato in questo recente lavoro.

Il dottor David Scurr della School of Pharmacy dell'Università di Nottingham ha condotto questo ultimo studio ed è stato supportato dal dottorato di ricerca. studentessa Anna Kotowska. David ha dichiarato:"Il design e l'innovazione della prossima generazione di biomateriali sono sostenuti dalla capacità di caratterizzare con precisione tessuti e materiali biologici. La sfida per gli scienziati in questo settore è stata quella di svelare la complessità chimica di tali sistemi. Questo approccio all'analisi delle proteine ​​ha è stato dimostrato utilizzando esempi estremi per illustrare la sua sensibilità e specificità mappando chimicamente un monostrato proteico (biochip proteico) e la distribuzione di proteine ​​specifiche nella pelle umana (sistema biologico multistrato complesso) rispettivamente. Con la capacità di mappare chimicamente le proteine ​​in questo modo possiamo sono un passo avanti verso la capacità di comprendere i processi biologici fondamentali e sviluppare sistemi più efficaci per indirizzare i farmaci e fornire rivestimenti per dispositivi medici".

Il team di Nottingham ha già applicato la ricerca sui biomateriali per creare un nuovo tipo di catetere urinario in collaborazione con Camstent Ltd, rivestito con un materiale resistente ai batteri scoperto dagli scienziati dell'Università di Nottingham.

Il professor Morgan Alexander è direttore del programma EPSRC Grant in Next Generation Biomaterials Discovery e della struttura 3-D OrbiSIMS, ha affermato:"La ricerca che ora siamo in grado di fare utilizzando questo strumento sta aprendo la strada a cambiamenti radicali nel modo in cui i materiali possono essere utilizzati in medicina per trattare meglio malattie e malattie. Il rivestimento del catetere che abbiamo sviluppato in collaborazione con Camstent è andato tutto la strada dalla scoperta di una nuova classe di materiali che nessuno avrebbe potuto prevedere fino agli studi clinici ed è un ottimo esempio dell'applicazione di questo tipo di ricerca".

Paula Mendes, Professore di Materiali Avanzati e Nanotecnologie presso l'Università di Birmingham, aggiunge:"Con queste nuove capacità di caratterizzare le proteine ​​sulle superfici arrivano anche nuove interessanti opportunità per progettare materiali funzionali con interazioni proteiche prevedibili per la tecnologia dei biosensori".