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光温敏复合凝胶用于不同胰腺癌细胞中肿瘤标志物的分析

申报人:丁显廷 申报日期:2022-02-23

基本情况

第二十五期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目
光温敏复合凝胶用于不同胰腺癌细胞中肿瘤标志物的分析
创新训练项目
工学
生物医学工程类
创新类
生物医学工程学院
丁显廷
指导教师
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国家自然科学基金2
配置1个博士生,1个硕士生,并同步开展相关研究

蛋白质印迹术(Western Blot)是细胞与分子生物学和免疫遗传学中常用的一种蛋白测定方法。具体流程是通过使用凝胶电泳分离样品中的蛋白质,随后将蛋白质转移到膜(硝酸纤维素或PVDF),接着用对靶蛋白质具有特异性的抗体探测来检测样品中的蛋白质。由于蛋白是经过电泳分离后再进行抗体结合反应,故较少受到抗体交叉反应性的影响。因此,即使在复杂的样品如细胞裂解物中,也能够清楚地区分靶上和靶外信号。然而,传统的蛋白印迹方法中所测定的结果是基于大量细胞样品的蛋白平均表达水平,其结果掩盖了单个细胞蛋白的表达量的特殊性和多样性。UC伯克利大学的Amy Herr教授提出一种单细胞的蛋白质印迹术,采用基于N-(3-((4-benzoylphenyl) formamido)propyl) methacrylamideBPMAC)光敏型凝胶原位固定电泳分离后的蛋白进行免疫印迹,在一块微芯片上实现数千个单细胞蛋白质表达水平的测定以及细胞异质性的研究。

随着用以鉴定蛋白质种类的技术得到迅猛发展,分子量在30kDa以下的小分子蛋白质在人体病理过程中往往起着非常重要的作用。如何实现小分子量蛋白质的低丰度蛋白质的检测对分离介质提出了新的要求。因此,我们拟设计并合成一种对对小分子量蛋白质分离分辨率高,同时在抗体孵育环节可调节地尺寸孔径变大,使得抗体易于进入凝胶介质内的高分子水凝胶。通过将功能化石墨烯的二甲基甲酰胺溶液、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺水溶液、Tris-HClSDSTritonX-100、光敏化合物MAP-mPyTC以及APSTEMED混合,得到光温敏复合型聚丙烯酰胺凝胶。光温敏复合凝胶具有以下几种优势:1)于丙烯酰胺凝胶内原位固定蛋白质,对蛋白质的固定效率高,强力快速,且非选择性固定所有蛋白质;2)可温敏调控凝胶孔径尺寸,以实现在电泳时凝胶孔径小,低分子量蛋白质分离分辨率高,在免疫印迹时凝胶孔径大,以实现抗体易于进入凝胶介质内。这种孔径可控凝胶对单细胞蛋白质免疫印迹技术的生物学应用具有重要的理论和现实意义。

肿瘤标志物存在于细胞浆和细胞核中,与细胞表面膜相连,在血液中进行循环。对于肿瘤标志物的检测有助于确定肿瘤存在、评价病人预后以及对病人的治疗效果进行监测。而胰腺导管腺癌(PDAC)是一种高度侵袭性和最致命的癌症,是全球癌症相关死亡的首要原因之一,预后不佳,治疗效果甚微。因此,本课题计划进一步优化光温敏复合凝胶各组分配比,电泳实验条件,并针对一些重要的癌症标志物,利用光温敏复合凝胶对不同胰腺癌细胞中相关标志物表达的异同进行检测和进一步统计分析。以实现比目前传统western blot更加快捷方便,比免疫胶体金假阳性更低的检测效果。 

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指导教师

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1 丁显廷 登录状态下查看 生物医学工程学院 第一指导教师

选题附件

  • 第二十五期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目.docx
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