Новая масс-спектрометрия ускорила скрининг ферментов в 1000 раз

Новая технология, DiBT-MS, позволяет в 1000 раз быстрее тестировать ферментативные реакции, открывая новые возможности для биохимиков и производителей, стремящихся к более быстрым и эффективным решениям.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Новая методика DiBT-MS использует масс-спектрометрию для прямого анализа ферментативных реакций без сложной подготовки образцов, что значительно ускоряет процесс.
Новая методика DiBT-MS использует масс-спектрометрию для прямого анализа ферментативных реакций без сложной подготовки образцов, что значительно ускоряет процесс.Источник: Unsplash

В последние годы ученые сосредоточили усилия на создании более эффективных методов для разработки устойчивых и дешевых химических веществ, включая лекарства.

Совсем недавно исследователи из университета Манчестера в сотрудничестве с компанией AstraZeneca разработали новую технику, которая значительно ускоряет процесс тестирования ферментативных реакций, что в будущем может привести к более быстрому созданию лекарств и других химических продуктов. Работа, опубликованная в журнале Nature Protocols, предлагает метод, который в тысячу раз быстрее традиционных способов и не требует сложной подготовки образцов.

Ферменты — это белки, которые катализируют химические реакции, превращая одно вещество в другое. В лабораториях ученые модифицируют эти ферменты для выполнения специфических задач, таких как создание лекарств и материалов более устойчивым способом.

Биокатализаторы, такие как ферменты, обладают множеством экологических преимуществ, включая более высокое качество продукта, снижение производственных затрат, меньшее количество отходов и снижение потребления энергии. Однако для того, чтобы найти «тот самый» фермент, ученым нужно тестировать сотни вариантов его действия, что является медленным, дорогим и ресурсоемким процессом.

Обзор рабочего процесса DiBT-MS.
Обзор рабочего процесса DiBT-MS.Источник: Nature

Новая методика, предложенная учеными, называется DiBT-MS (Direct Analysis of Biotransformations with Mass Spectrometry). Это метод анализа с использованием масс-спектрометрии, который позволяет анализировать ферментативные реакции в несколько раз быстрее, чем существующие подходы.

В отличие от традиционных методов, которые могут занимать несколько дней, новый подход позволяет обрабатывать 96 образцов всего за два часа. Это возможно благодаря использованию адаптированной технологии DESI-MS (Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry), которая позволяет анализировать биологические образцы без необходимости в длительной подготовке.

Новинка позволяет ускорить процесс анализа, исключая необходимость в сложной подготовке образцов и снижая использование растворителей и пластиковых материалов. Ученые также обеспечили возможность повторного использования образцовых слайдов, что значительно повышает эффективность тестирования и снижает воздействие на окружающую среду.

Научная группа проводит эксперимент с ферментными реакциями.
Научная группа проводит эксперимент с ферментными реакциями.Источник: University of Manchester

Метод уже успешно применен к ряду ферментативных реакций, включая те, которые особенно важны для разработки новых лекарств. Ожидается, что технология DiBT-MS откроет новые возможности для лабораторий по всему миру, помогая ускорить разработки в области устойчивого и экономически эффективного производства химических веществ.

Кроме того, методика стала важным шагом на пути к улучшению сотрудничества между лабораториями, преодолению географических барьеров и ограничений по финансированию, что в будущем обеспечит еще более быстрые и надежные результаты.

Ранее Наука Mail рассказывала, что биохимики научились управлять мутациями в митохондриальной ДНК.