Cuando trabajas para descubrir los secretos de una celda, recolectar y entregar las muestras para su análisis fue un camino de pérdida. Cada transferencia resultó en menos células para estudiar. Análisis detallado de proteínas, una parte vital del funcionamiento de las células, sólo ha sido posible con muestras de miles a millones de células. Ahora los científicos han desarrollado una plataforma de procesamiento controlada robóticamente que mejora drásticamente el análisis al tiempo que reduce el número de células necesarias en más de dos órdenes de magnitud.

La plataforma de procesamiento controlada robóticamente es nanoPOTS (procesamiento de nanodroplet en un solo bote para muestras de trazas). Permite a los científicos identificar más de 3, 000 proteínas de tan solo 10 células. Previamente, los científicos habrían necesitado miles de células. Este poder de análisis podría ayudar a identificar nuevas fuentes de energía limpia. Podría revelar secretos para mantener la agricultura sana durante las sequías. Finalmente, podría identificar marcadores de enfermedades para la diabetes y el cáncer.

Científicos de EMSL, el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales, desarrolló la plataforma nanoPOTS para minimizar las pérdidas de muestras y expandir la ciencia del bioanálisis. Hasta nanoPOTS, el proceso de recolectar muestras y entregarlas para su análisis fue un camino de pérdidas. Una porción de la muestra se adhirió a cada uno de los viales necesarios para mezclar la muestra con los reactivos de procesamiento y a los tubos que transportaban la muestra preparada de un vial a otro y al instrumento de análisis. Debido a estas pérdidas, El análisis requería comenzar con miles de células y luego se perdió información sobre cómo estaban organizadas las células en el sistema biológico. El resultado fue una limitación severa en el uso de las mediciones para resolver energía, ambiental, y problemas de salud.

La nueva plataforma nanoPOTS utiliza portaobjetos de vidrio estampados con "nanopozos, "permitiendo que todo el procesamiento de muestras se realice de forma robótica en una gota de menos de 10, 000 de una cucharadita. Esta reducción del 99,5 por ciento en el área de superficie de los nanopozos (en comparación con un tubo de centrífuga) da como resultado una pérdida mínima de muestra y permite el análisis en tan solo una celda para obtener resultados específicos. En el estudio informado en Comunicaciones de la naturaleza , científicos aprovecharon nanoPOTS utilizando un espectrómetro de masas Orbitrap ultrasensible en EMSL, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía, y trabajó con la Universidad de Florida para identificar en qué se diferenciaban las proteínas entre un páncreas humano sano y el de una persona con diabetes.

La capacidad del equipo para identificar aproximadamente 2, 400 proteínas de una sola rebanada de tejido ilustra la capacidad de nanoPOTS para ser utilizado para aplicaciones clínicas, así como otros estudios científicos.