Uma nova inovação no espetrómetro de massa poderá transformar a investigação
A inovação pode melhorar a descoberta de alvos para medicamentos, ajudando simultaneamente os cientistas a responder a questões de longa data sobre a saúde e a biologia humanas
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O peso diz muita coisa. Na cozinha, pode significar cozinhar com um ingrediente a menos ou a mais. Para os cientistas, o peso de uma molécula pode ajudar a determinar a sua composição. Isto, por sua vez, pode esclarecer se um potencial medicamento está a atuar no corpo ou se não está a funcionar. O peso pode até revelar de que são feitos os tumores, influenciando potencialmente as opções de tratamento. Para medidas como estas e outras, os investigadores recorrem a uma técnica chamada espetrometria de massa.
A espetrometria de massa, vista aqui, mede o peso molecular injectando iões através de uma câmara e cronometrando o tempo que cada um leva a chegar a um sensor. Imagine que atira uma bola de ténis e uma bola medicinal contra uma parede. É possível determinar o seu peso com base na velocidade a que aceleram e no tempo que demoram a atingir a parede.
Cifani lab/CSHL
"Um espetrómetro de massa é essencialmente uma balança muito precisa", afirma Paolo Cifani, Professor Associado de Investigação do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL). "Imagine um balde cheio de moléculas diferentes. Usando a espetrometria de massa, é possível descobrir que moléculas e quantas estão nesse balde. Isto permite aos investigadores tentar responder a perguntas como: 'Existem diferentes proteínas, lípidos ou outras pequenas moléculas num tumor em relação a outro?
Agora, Cifani e a sua equipa da instalação de espetrometria de massa da CSHL desenvolveram uma nova técnica para aumentar o desempenho dos seus instrumentos. A sua inovação pode melhorar a descoberta de alvos de medicamentos e ajudar os cientistas a responder a questões antigas sobre a saúde e a biologia humanas.
Quando se tenta identificar moléculas em misturas complexas, pensava-se que a sensibilidade do espetrómetro de massa era determinada quase exclusivamente pela velocidade. As análises típicas envolvem a transferência de moléculas para um estado gasoso. Os seus iões são então medidos em sequência, tirando "fotografias" dentro do "balde" de poucos em poucos segundos. No entanto, se se acumularem demasiados iões, estes podem começar a interagir, o que prejudica a análise. Por isso, "parece intuitivo que quanto mais rápido se for, mais se pode sequenciar", diz Cifani.
"A velocidade é sempre um fator", explica. Mas as moléculas potencialmente interessantes podem ser ignoradas porque não são vistas na imagem instantânea, uma vez que o espetrómetro fica "cego" por iões mais abundantes. A nossa nova técnica procura remediar este problema".
Cifani compara-a a um sistema de triagem. Em vez de medir tudo o que está na câmara de uma só vez, o laboratório de Cifani divide as análises em "caixas". Se houver uma molécula em níveis muito mais elevados, esta só preenche um compartimento e não os outros.
"O nosso método é muito melhor para medir as diferenças de concentração", afirma. "Isso é muito importante quando se estuda um medicamento versus um placebo".
O laboratório está agora a trabalhar para aperfeiçoar e expandir o acesso à sua nova técnica. A sua divulgação na revista Analytical Chemistry é um primeiro passo importante. Muitas instalações centrais do CSHL oferecem conhecimentos técnicos não só aos investigadores do Laboratório, mas também a outras instituições. Cifani e a sua equipa estão confiantes de que a sua técnica será valiosa para a comunidade científica. "Esta é uma prova de conceito", diz ele. "Estamos prontos para inspirar descobertas em todo o mundo".
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