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液体抽出表面分析-タンデム質量分析法（LESA-MS/MS）を用いた大規模ポリマーライブラリへのタンパク質吸着のハイスループット分析

抽象
生体材料は、コンタクトレンズから人工関節に至るまで、医療において重要な役割を果たしています。機械学習と組み合わせたハイスループットスクリーニングにより、細菌バイオフィルムの形成を阻害し、真菌細胞の付着を阻害し、免疫細胞の付着と表現型を制御し、あるいは幹細胞の運命を方向付ける合成ポリマーが同定されています。培養培地からのタンパク質のin vitro前吸着は、細胞応答の制御において極めて重要な役割を果たします。しかしながら、材料ライブラリへのタンパク質吸着のスクリーニングに関する研究は不足しています。本研究では、液体抽出表面分析と、液滴マイクロアレイ（DMA）法およびタンデム質量分析法（LESA-MS/MS）を組み合わせたタンパク質同定法を用いることで、208分子からなるポリマーマイクロアレイへのタンパク質吸着の定量分析を実現する方法を示します。本研究では、4種類のタンパク質（Essential 8）のみを含む完全に定義された細胞培養培地を用いて、この分析手法の実現可能性を実証します。本研究の結果は、表面化学とタンパク質吸着の関係を記述する主要なポリマー特性を解明する、タンパク質吸着の定量的かつ予測的な機械学習モデルを生成できることを示しています。この情報は、生体材料、医療機器、または in vitro 化合物スクリーニング用のカスタマイズされたタンパク質結合特性を備えた新しい材料の合理的な設計に役立ちます。

Advion Interchim Scientific^® トリバーサ^® ナノメイト^® (Advion、ニューヨーク州イサカ) を利用しました。