Analyse à haut débit de l'adsorption de protéines sur une vaste bibliothèque de polymères à l'aide de l'analyse de surface par extraction liquide et de la spectrométrie de masse en tandem (LESA-MS/MS)
Abstract
Les biomatériaux jouent un rôle important en médecine, des lentilles de contact aux prothèses articulaires. Le criblage à haut débit, couplé à l'apprentissage automatique, a permis d'identifier des polymères synthétiques capables de prévenir la formation de biofilms bactériens, l'adhérence des cellules fongiques, de contrôler l'adhérence et le phénotype des cellules immunitaires, ou encore d'orienter le devenir des cellules souches. La pré-adsorption in vitro de protéines issues du milieu de culture est cruciale pour la régulation de la réponse cellulaire. Cependant, les études sur le criblage de l'adsorption de protéines sur des bibliothèques de matériaux restent rares. Dans cette étude, nous montrons comment l'analyse quantitative de l'adsorption de protéines sur une micropuce de 208 polymères peut être réalisée grâce à l'analyse de surface par extraction liquide (LESA), combinée à une adaptation de la technique de la micropuce à gouttelettes (DMA) et à la spectrométrie de masse en tandem (LESA-MS/MS) pour l'identification des protéines. Cette étude utilise un milieu de culture cellulaire parfaitement défini, contenant seulement quatre protéines (Essential 8), afin de démontrer la faisabilité de l'approche analytique. Nos résultats montrent qu'il est possible de générer des modèles d'apprentissage automatique quantitatifs et prédictifs de l'adsorption de protéines, qui mettent en lumière les caractéristiques clés des polymères décrivant la relation entre la chimie de surface et l'adsorption des protéines. Ces informations sont utiles pour la conception rationnelle de nouveaux matériaux dotés de propriétés de fixation de protéines sur mesure pour les biomatériaux, les dispositifs médicaux ou le criblage de composés in vitro.
Advion Interchim Scientifique® Triversa® NanoMate® (Advion, Ithaca, NY) a été utilisé.