蛋白质团块与多种具有挑战性的疾病有关，例如渐冻人症、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。了解这些蛋白质的相互作用非常复杂。然而，瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员发现了一种新方法，可以在纳米尺寸的捕获器中捕获许多蛋白质。通过这种新方法，可以对蛋白质的行为进行前所未有的深入研究。
图片显示的是蛋白质捕获器，它由纳米级腔室和聚合物组成，在上方形成门。这些"门"通过将温度升高约 10 度来打开。然后，聚合物会改变形状，变成更紧凑的状态，这样蛋白质就可以进出了。资料来源：查尔默斯理工大学 | 朱莉娅-耶尔勒巴克
领导该研究项目的查尔姆斯大学教授安德烈亚斯-达林（Andreas Dahlin）说："我们相信，我们的方法具有巨大的潜力，可以加深人们对许多不同疾病的早期和危险过程的了解，并最终帮助人们了解如何用药物来对抗这些疾病。"
在人体内形成团块的蛋白质会导致多种疾病，包括渐冻人症、老年痴呆症和帕金森症。如果能更好地了解凝块是如何形成的，就能找到有效的方法在早期将其溶解，甚至完全防止其形成。
Andreas Dahlin，查尔姆斯理工大学化学与化学工程系教授。图片来源：查尔默斯理工大学 | Mikael Terfors
如今，有各种技术可以研究过程的后期阶段，即团块变大并形成长链的阶段，但直到现在，还很难跟踪早期的发展，因为那时它们还非常小。现在，这些新的捕集器可以帮助解决这个问题。
可长时间进行高浓度研究
研究人员将他们的工作描述为世界上最小的闸门，只需按下按钮就能打开和关闭。这些门成为陷阱，将蛋白质锁在纳米级的腔室中。蛋白质无法逃脱，从而将在这一水平上观察蛋白质的时间从一毫秒延长到至少一小时。这种新方法还可以在很小的体积内封闭几百个蛋白质，这对进一步了解情况非常重要。
"我们希望看到并更好地理解的团块由数百个蛋白质组成，因此如果我们要研究它们，就必须能够捕获如此大量的蛋白质。"Andreas Dahlin 说："小体积内的高浓度意味着蛋白质会自然地相互碰撞，这是我们新方法的一大优势。"
为了将这种技术用于研究特定疾病的病程，还需要继续开发这种方法。
"捕获器需要进行调整，以吸引与你感兴趣的特定疾病相关的蛋白质。"Andreas Dahlin 说："我们现在的工作是规划哪些蛋白质最适合研究。"
新陷阱的工作原理
研究人员开发的捕集器由所谓的聚合物刷组成，位于纳米级腔室的口部。要研究的蛋白质包含在液体溶液中，经过特殊化学处理后被吸引到腔室壁上。
当闸门关闭时，蛋白质就会脱离腔壁，开始相互移动。在捕集器中，您可以研究单个的蛋白质团块，这比同时研究许多蛋白质团块能提供更多信息。例如，团块可能由不同的机制形成，具有不同的大小和结构。
只有逐个分析才能观察到这些差异。实际上，蛋白质可以在捕集器中保留几乎任意长的时间，但目前，时间受到化学标记保留时间的限制。在这项研究中，研究人员成功地将可见性保持了一个小时。