深度检测血液样本，最高可达5000以上蛋白检测量的蛋白冠™蛋白质组学技术受到越来越多科研工作者的关注和喜爱。它是如何实现高深度、广覆盖的检测能力呢？下面就让小趣带你一起通过这篇美国专利来解开这个谜团。
专利基本信息
Patent Type（专利类型）：United States Patent
Patent No.（专利号）：US 11,428,688 B2
Date of Patent（专利时间）：Aug. 30 , 2022
Patent Title（专利名称）：COMPOSITIONS , METHODS AND SYSTEMS FOR PROTEIN CORONA ANALYSIS AND USES THEREOF
Applicant（申请人）：Seer, Inc., Redwood City , CA (US)
专利主要内容速递
1.专利磁珠特性
图1-A为磁珠(magnetic particles, MP)表面化学试剂，其中一些磁珠为纳米磁珠(magnetic core nanoparticles, MNP)。不同磁珠具有不同的属性特征，如图1-B所示。
2.蛋白冠的形成
蛋白冠的形成与蛋白-磁珠、蛋白-蛋白相互作用、蛋白浓度等相关，根据磁珠特性的不同形成不同的蛋白冠，从而实现不同浓度蛋白质的检测。
3.蛋白冠分离原理
图3显示了超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)与剩余溶液的分离原理。SPIONs分散在溶液中，在一个玻璃小瓶中被视为一个黑暗的、不透明的溶液。在30秒内，在小瓶的一侧应用磁铁，SPIONs从溶液中分离出来，正如右侧照片中所示磁铁旁边黑色颗粒积累和溶液透明度增加。如果晃动右图所示的分离溶液后，SPIONs的反应速度很快，颗粒在5秒内恢复到左图所示的分散状态。
4.蛋白冠™蛋白质组技术流程
如图4所示，该流程展示了针对高通量和自动化进行了优化，可以在数小时内同时处理多个样品。该过程包括磁珠-基质蛋白结合、磁珠洗涤(×3)、蛋白冠形成、板内酶解消化和质谱分析。使用此流程，只需要4~6小时即可处理一批96例样品。通常情况下，一批处理过程中，1种磁珠孵育1例样品。
5.蛋白冠™蛋白质组学技术-精确度高
图5表示在不同时间点多种磁珠与血浆孵育后获得的蛋白进行凝胶电泳分析。每个单独的试验运行约1小时，由不同的操作员在三个不同的时间点进行三次测量，以证明试验的精度。从左到右，凝胶显示一个marker，三个连续柱的SP-339（聚苯乙烯羧基），三个连续柱的SP-374（硅硅醇），一个marker，和三个连续柱的HX56(SP-007)（硅氨基）。对三种不同的方法用SP-339（聚苯乙烯羧基）磁珠富集得到的蛋白进行检测，共有蛋白为180。
6.蛋白冠™蛋白质组学技术-准确度高
图6-1显示了与对照相比标准蛋白的浓度响应。峰值随浓度的变化而变化。内源性蛋白质对照不随浓度变化。图6-1显示了标品C反应蛋白(CRP)回收率实验数据。蛋白质被添加为4个水平：2倍，5倍，10倍和100倍。使用HX-42 (SP-006)（左）和HX-97两种磁珠（右，同SP-007）。图6-2显示了标准品和对照的响应斜率。回归模型的斜率与MS~酶联免疫吸附试验(ELISA)数据吻合。
7.蛋白冠™蛋白质组学技术-自动化前处理
三种不同的磁珠类型（三者至少有一种物理化学不一样，从而形成不同的蛋白冠），联合Proteograph自动化平台和质谱实现血浆蛋白高深度检测。
8.蛋白冠技术与自动化Proteograph平台联用-稳定性强，磁珠越多，检测准确度越高
蛋白冠的形成由磁珠的物理化学性质所决定。带有采用3种不同的磁珠来联合自动化Proteograph平台进行蛋白冠分析。收集了45名受试者的血浆（5种癌症各8例，包括胶质母细胞瘤、肺癌、脑膜瘤、骨髓瘤和胰腺癌，以及5名健康对照）。通过对三种磁珠联合检测到的蛋白展开主成分分析(PCA)进行初步探索性分析。图8显示了使用三种磁珠联用Proteograph自动化平台的蛋白冠蛋白质组学分析，针对3种磁珠中的每1种蛋白冠结果进行分析发现，在每1000次的交叉验证中可建立随机森林模型。可对五种癌症进行稳健分类，总体准确率为95%。这为蛋白冠检测结果的稳健性提供了有力证据。同时也可以看出，加入不同类型的磁珠可获得更好的检测结果。
9.突出应用-发现新蛋白，Biomarker研究之“星”
图9展示了使用SP-007磁珠研究非小细胞肺癌(NSCLC)的蛋白变化特征。在28名IV期NSCLC患者（有相关的共发病和治疗效果）与28名年龄和性别匹配的健康患者之间，统计分析鉴定到7个显著差异的MS特征。
10.应用范围广-不同磁珠panel组合实现深度检测，可对不同类型样本展开检测
多个panel组合：在实际应用中，多个磁珠组合使用，在一些panel中，至少包括三种不同的物理化学性质的磁珠。在某些应用中，panel包括至少3种/4种/5种/6种/7种/8种/9种/10种/11种/12种不同的磁珠类型。多个磁珠类型能够吸附来自样品的多个蛋白质以形成多个蛋白质冠。在一些应用中，多个磁珠类型中的至少一种颗粒类型包括氧化铁纳米颗粒。在应用中，样本为生物体液样本；在进一步的检测中，可考虑生物样本包含：血清，血浆，CSF（脑脊液），尿液，泪液，唾液，泪液，细胞裂解液，组织裂解液，细胞匀浆，组织匀浆等等。也可以考虑非生物样本：比如：水，牛奶，溶剂，均质样本。在一些应用中，可检测到的蛋白数据如下：
至少
100/200/300/400/500/600/700/800/900/1000/1100/1200/1300/1400/1500/1600/1700/1800/1900/2000 unique proteins。
科研延伸
通过上述专利主要内容的分享，相信您对蛋白冠™蛋白质组学技术已经有了较深入的理解。如果您正好从事血液样本相关的研究，正惆怅于如何规避高丰度蛋白的影响，寻找一些新的蛋白，这项技术将会是您的不二选择。那么哪里可以提供这样的服务呢？——百趣生物。上海百趣生物作为国内首家引进该项技术的科服公司，我们对此充满信心，希望通过这项技术为您的科学研究检测出更多前所未见的蛋白质，助力您的科学研究。
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蛋白冠™蛋白质组学流程
