a) Materiales porosos hidrófobos convencionales. b) Materiales porosos hidrófilos convencionales. c) Materiales porosos con nanoporos heteroestructurados hidrófilos-hidrófobos. Crédito:Dr. SONG Yongyang
Investigadores chinos han desarrollado partículas poliméricas porosas interfacialmente polimerizadas para la separación de glicopéptidos de baja abundancia. Estas partículas de polímero con nanoporos heteroestructurados hidrófilos-hidrófobos pueden separar glicopéptidos de baja abundancia de muestras biológicas complejas con moléculas de fondo de alta abundancia de manera eficiente.
Los resultados fueron publicados en la revista Materiales avanzados en un artículo titulado "Partículas interfacialmente polimerizadas con nanoporos heteroestructurados para la separación de glicopéptidos".
Los análisis cualitativos / cuantitativos de biomoléculas de baja abundancia de biofluidos complejos son fundamentales en el diagnóstico y pronóstico clínicos. Por ejemplo, El péptido Aβ glicosilado puede ayudar a identificar la enfermedad de Alzheimer y el ADN tumoral circulante puede ayudar a identificar el cáncer.
Los materiales poliméricos porosos se han utilizado ampliamente para la separación. Sin embargo, la mayoría de los materiales poliméricos porosos existentes tienen composiciones o poros homogéneos. Como resultado, separar de manera eficiente y específica subconjuntos de biomoléculas de baja abundancia de muestras complejas (como suero y plasma) es un gran desafío. Aunque los esfuerzos recientes de modificación de la superficie a nivel de molécula para estos materiales poliméricos porosos homogéneos han demostrado una mayor especificidad de separación, Todavía existe una adsorción inespecífica de moléculas de fondo de alta abundancia.
Los glicopéptidos endógenos son biomarcadores importantes para muchas enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer y el cáncer. Sin embargo, su separación siempre está plagada por la baja abundancia de glicopéptidos (generalmente de 10 a 500 pg / mL en biofluidos) y la alta abundancia de moléculas de fondo (como proteínas y no glicopéptidos) en biofluidos complejos.
Partículas polimerizadas interfacialmente con nanoporos heteroestructurados hidrofílicos-hidrofóbicos Crédito:Dr. SONG Yongyang
Investigadores del Instituto Técnico de Física y Química (TIPC) de la Academia de Ciencias de China desarrollaron recientemente un enfoque de polimerización interfacial en emulsión para sintetizar partículas de polímero con superficies heteroestructuradas hidrófilas-hidrófobas y actuadores de película Janus bidimensionales. Sobre la base de estudios previos, Los investigadores sintetizaron recientemente una serie de partículas de polímero con nanoporos heteroestructurados hidrofílicos-hidrofóbicos mediante polimerización interfacial en emulsión, realizar una separación eficiente de glicopéptidos de baja abundancia de proteínas y no glicopéptidos de alta abundancia.
La separación eficiente se logra al permitir la adsorción local dependiente del solvente de biomoléculas en la superficie heteroestructurada dentro de los nanoporos al cambiar la polaridad del solvente. Los investigadores encontraron que las partículas con nanoporos grandes (tamaño promedio de poro, 33 nm) puede adsorber proteínas y no glicopéptidos en solventes de alta polaridad a través de interacciones hidrofóbicas, mientras que las partículas con pequeños nanoporos (tamaño medio de poro, 3 nm) pueden adsorber glicopéptidos en solventes de baja polaridad a través de interacciones hidrófilas.
Adsorción de biomoléculas conmutadas por disolventes por las partículas con nanoporos heteroestructurados Crédito:Dr. SONG Yongyang
Por lo tanto, Se diseñó racionalmente un protocolo de dos pasos para separar los glicopéptidos de baja abundancia de las proteínas de alta abundancia y los no glicopéptidos. Primero, la región hidrofóbica de las partículas con nanoporos grandes eliminó proteínas hidrofóbicas de alta abundancia y no glucopéptidos en un disolvente de alta polaridad. Segundo, Los glicopéptidos hidrófilos de baja abundancia se separaron eficazmente a través de la región hidrófila de las partículas con pequeños nanoporos en un disolvente de baja polaridad. La eficacia de separación de las partículas polimerizadas interfacialmente es superior a la de los materiales porosos existentes utilizados para la separación de glicopéptidos.
Estas partículas proporcionan un buen candidato para su aplicación en la separación de biomoléculas de baja abundancia de muestras biológicas y diagnósticos clínicos posteriores.
