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Nuovi biochip con le proteine ancorate ad un gel

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Le protein microarray (detti anche proteinchip) sono dei biochip su cui sono state fissate delle proteine, in genere anticorpi, che fungono da sonde per innumerevoli applicazioni. Questi biochip però sono difficili da produrre, perché le proteine hanno una struttura tridimensionale che se associata a una superficie, come il biochip, può denaturarsi e la proteina può non eseguire correttamente la sua funzione.

I ricercatori del Fraunhofer Institute di Potsdam, in Germania, hanno risolto questo problema. Hanno sviluppato un gel che si può applicare alla superficie del biochip. Questo strato di gel è spesso solo 100-500 nanometri e consiste in larga percentuale d’ acqua.

Le proteine si comportano come se fossero in soluzione, anche se sono legate alla rete molecolare del gel. Le condizioni così sono molto simili a quelle del loro ambiente naturale e continuano a funzionare nonostante siano su un biochip. La caratteristica chiave della nuova tecnica di produzione è che può essere applicata all’industria e questi chip possono essere prodotti conveniente su larga scala.

Di solito esistono due modi di produrre tali reti. Nel primo, i polimeri già completi sono legati alla superficie. Nel secondo, le molecole di polimero sono costruite unità per unità sulla superficie. La nuova tecnica è una via di mezzo fra i due metodi. “Si utilizzano grandi frammenti molecolari che si assemblano sulla superficie, ” spiegano gli scienziati. Poiché i livelli di idrogel sono molto sottili, le sostanze da analizzare,aggiunte dall’esterno, raggiungono  molto rapidamente la proteina.

I protein microarray possono essere utilizzati nelle applicazioni biomediche per determinare la presenza e/o la quantità di proteine in campioni biologici, ad esempio nel sangue o urine, inoltre si possono usare per identificare le interazioni proteina-proteina o, ad esempio, per identificare i substrati delle proteine chinasi o ancora per identificare i target di piccole molecole biologicamente attive.

Le proteine più comunemente usate durante un protein microarray sono gli anticorpi monoclonali, ma più recentemente ci si sta spingendo verso altri tipi di molecole da usare come sonde, quali peptidi di piccole, medie e grandi dimensioni.

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