Määritysmenetelmän kehittäminen proteiiniadsorption tutkimiseen nanopartikkeleista
Terävä, Joonas (2013)
Terävä, Joonas
Turun ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013060312535
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013060312535
Tiivistelmä
Opinnäytetyö suoritettiin Turun yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan Biofysiikan laboratoriossa. Työ edisti osaltaan laboratorion tavoitteita kehittää uusia menetelmiä biomolekyylien vuorovaikutusten tutkimiseen luminesenssiin pohjautuvin menetelmin.
Kehitetyn menetelmän oli tarkoitus määrittää nanopartikkelien pinnoille tapahtuvan proteiiniadsorption täyttöastetta. Menetelmä perustui aikaerotteiseen fluoresenssiin ja resonanssienergian siirtoon (RET) europiumkelaattia sisältävien nanopartikkelien ja leimatun proteiinin välillä. Leimattu proteiini toimi RET-parin akseptorina ja kilpaili adsorboitumisesta näytepartikkeleihin adsorboituneen proteiinin kanssa. Leimatun proteiinin sitoutuminen näytepartikkeleihin heikensi RET-signaalia, joten RET-signaalin ja adsorption asteen välillä oli korrelaatio. Työssä verrattiin kehitettyä menetelmää kirjallisuudessa esitettyyn menetelmään, jossa näyteproteiini leimattiin europiumkelaatilla. Menetelmien havaittiin antavan tietoa proteiiniadsorption täyttöasteesta toisiaan vastaavilla tarkkuuksilla.
Selvitettiin myös näytteen pitoisuuden ja näytepartikkelien koon vaikutusta määritykseen. Havaittiin, että näytemäärää säätelemällä voitiin paremmin havaita eroja tietyillä adsorption täyttöasteilla, sillä näytepartikkelien kokonaispinta-ala muuttui määrityksessä suhteessa näytteen pitoisuuteen. Näytemäärää lisäämällä voitaisiin siis havaita eroja paremmin esimerkiksi lähes saturoituneista partikkeleista. Proteiiniadsorption astetta voitiin mitata eri kokoisista ja hieman erilaisia pinnan ominaisuuksia omaavista partikkeleista.
Yritettiin myös kehittää menetelmä, jossa näytepartikkelien pesuvaihe voitaisiin jättää pois ja mitata adsorpoitumatta jääneen proteiinin pitoisuuden laskua. Menetelmää ei vielä saatu toimimaan ilman pesuvaihetta, mutta tarkempi tutkimus voi osoittaa pesuvaiheen turhaksi.
Kehitetyllä menetelmällä on potentiaalia nopeaksi ja tarkaksi proteiiniadsorption asteen mittausmenetelmäksi. Menetelmän käytettävyyttä rajoittaa vain leimatun proteiinin adsorboituvuus näytemateriaalin pinnalle.
Kehitetyn menetelmän oli tarkoitus määrittää nanopartikkelien pinnoille tapahtuvan proteiiniadsorption täyttöastetta. Menetelmä perustui aikaerotteiseen fluoresenssiin ja resonanssienergian siirtoon (RET) europiumkelaattia sisältävien nanopartikkelien ja leimatun proteiinin välillä. Leimattu proteiini toimi RET-parin akseptorina ja kilpaili adsorboitumisesta näytepartikkeleihin adsorboituneen proteiinin kanssa. Leimatun proteiinin sitoutuminen näytepartikkeleihin heikensi RET-signaalia, joten RET-signaalin ja adsorption asteen välillä oli korrelaatio. Työssä verrattiin kehitettyä menetelmää kirjallisuudessa esitettyyn menetelmään, jossa näyteproteiini leimattiin europiumkelaatilla. Menetelmien havaittiin antavan tietoa proteiiniadsorption täyttöasteesta toisiaan vastaavilla tarkkuuksilla.
Selvitettiin myös näytteen pitoisuuden ja näytepartikkelien koon vaikutusta määritykseen. Havaittiin, että näytemäärää säätelemällä voitiin paremmin havaita eroja tietyillä adsorption täyttöasteilla, sillä näytepartikkelien kokonaispinta-ala muuttui määrityksessä suhteessa näytteen pitoisuuteen. Näytemäärää lisäämällä voitaisiin siis havaita eroja paremmin esimerkiksi lähes saturoituneista partikkeleista. Proteiiniadsorption astetta voitiin mitata eri kokoisista ja hieman erilaisia pinnan ominaisuuksia omaavista partikkeleista.
Yritettiin myös kehittää menetelmä, jossa näytepartikkelien pesuvaihe voitaisiin jättää pois ja mitata adsorpoitumatta jääneen proteiinin pitoisuuden laskua. Menetelmää ei vielä saatu toimimaan ilman pesuvaihetta, mutta tarkempi tutkimus voi osoittaa pesuvaiheen turhaksi.
Kehitetyllä menetelmällä on potentiaalia nopeaksi ja tarkaksi proteiiniadsorption asteen mittausmenetelmäksi. Menetelmän käytettävyyttä rajoittaa vain leimatun proteiinin adsorboituvuus näytemateriaalin pinnalle.