Stain-free - Bước tiến mới trong công nghệ chuẩn hóa và định lượng Protein

Như đã trình bày ở Phần 1, cách chuẩn hóa kết quả Western Blot với protein tổng số (Total Protein Normalization – TPN) thực sự nhanh hơn, là một phương pháp đáng tin cậy hơn và giải quyết được nhiều yếu điểm của phương pháp sử dụng Housekeeping Protein.

Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa rằng phương pháp này không có hạn chế. Với TPN, sự phức tạp đến từ bước nhuộm màng để chuẩn hóa kết quả Western Blot và có thể còn mất rất nhiều thời gian. Thậm chí có những loại thuốc nhuộm phù hợp nếu làm trước bước immunodetection (phát hiện protein bằng kháng thể đặc hiệu) nhưng lại không phù hợp các cho quy trình sau đó. Thêm nữa là một số màu nhuộm bị phai màu nhanh, gây khó khăn cho việc lưu giữ kết quả. Vậy liệu có tồn tại giải pháp nào cho việc này không? Thật may mắn, câu trả lời là có và đó chính là công nghệ không nhuộm (Stain-free Technology) giúp tăng độ nhạy và giảm sự phức tạp khi thực hiện mà vẫn tiết kiệm thời gian.

So sánh tương đối cường độ tin hiệu của protein khi dùng công nghệ không nhuộm (stain-free) và HKP. (Nguồn: BioRadiations)

Công nghệ không nhuộm (stain-free) hoạt động ra sao

Nguyên lý của công nghệ không nhuộm để phát hiện protein tổng số là sử dụng hợp chất trihalo (gồm 3 phân tử halogen) được đưa sẵn vào gel polyacrylamide và màng lai, cộng với việc quang hóa protein trong thời gian ngắn, giúp nhìn thấy protein trong quá trình điện di và chuyển màng. Hợp chất trihalo sẽ liên kết cộng hóa trị với những phân tử amino acid Tryptophan trong cấu trúc Protein và phát huỳnh quang dưới tác động kích thích của tia UV. Tín hiệu hùynh quang sau đó sẽ được ghi nhận hay được đọc với những máy đọc gel có CCD camera. Lợi ích lớn nhất của công nghệ không nhuộm này là nó cho phép các nhà nghiên cứu ghi nhận tín hiệu protein tổng số trên gel hoặc màng với tín hiệu nền thấp - điều mà họ không thể thực hiện nếu bỏ qua bước nhuộm trong các phương pháp truyền thống.

So sánh kết quả điện di khi dùng kỹ thuật nhuộm truyền thống và khi sử dụng công nghệ không nhuộm (stain-free). (Nguồn: BioRadiations)

Các loại gel và màng sử dụng công nghệ không nhuộm đều có sẵn trên thị trường hoặc các kỹ thuật viên trong phòng lab cũng có thể tự pha chế bằng cách trộn hợp chất trihalo với acrylamide.

Tóm gọn lại thì chuẩn hóa sử dụng công nghệ không nhuộm (stain-free technology) có những thế mạnh sau:

- Đơn giản hóa quy trình chuẩn hóa kết quả Western Blot và các bước phân tích Protein mục tiêu khi loại bỏ bước nhuộm. Do đó, các quy trình downstream không bị ảnh hưởng.

- Tín hiệu nền thấp, cho ra kết quả với các band rõ ràng.

- Trả kết quả nhanh chóng: rút ngắn thời gian hiện protein chỉ còn 5-7 phút với mỗi gel/màng

- Kết quả đáng tin cậy với hơn 800 công bố khoa học sử dụng công nghệ không nhuộm (trong đó gần 500 công bố trong năm 2017)