Técnica de extracción rápida prepara muestras de orina para análisis por espectrometría de masas

Unos mini-tubos desechables llenos de fibras de polímero capilar canalizado (C-CP) han sido adaptadas para la rápida extracción de proteínas a partir de muestras de orina para su análisis por MALDI-MS (desorción por láser asistida por matriz/ionización espectrometría de masas).

Mientras que la espectrometría de masas es una herramienta de gran alcance para las determinaciones de biomarcadores, el alto contenido de sal y la matriz de las pequeñas moléculas presentes en la orina ha reducido su aplicabilidad para el diagnóstico en la orina. Para corregir esta deficiencia, los investigadores de la Universidad de Clemson (Carolina del Sur, EUA) llenaron puntas de micropipeta con fibras C-CP. Estas fibras poseen una geometría única que incluye ocho canales que se extienden a toda la longitud de la fibra (que pueden ser millas en el carrete). Las fibras son nominalmente de una forma oblonga con diámetros que van desde 35 a 50 micras, con los canales individuales variando en tamaño de cinco a 20 micras.

Las muestras de orina fueron pasadas a través de tubos llenos de fibra centrifugándolos durante 30 segundos. Después de la centrifugación se pasa agua desionizada a través de los tubos durante un minuto para lavar la sal y otros contaminantes. Las proteínas hidrófobas, que se mantienen unidas a las fibras, son extraídas para el análisis por MALDI-MS con solventes apropiados durante un segundo paso de centrifugación de 30 segundos.

La desorción láser asistida por matriz/ionización (MALDI) es una técnica de ionización suave usada en la espectrometría de masas, permitiendo el análisis de biomoléculas (biopolímeros tales como el ADN, las proteínas, péptidos, y azúcares) y moléculas orgánicas grandes (tales como polímeros, dendrímeros, y otras macromoléculas), que tienden a ser frágiles y se fragmentan cuando se ionizan por métodos de ionización más convencionales. Es similar en carácter a la ionización por electroaerosol (ESI) en que ambas técnicas son formas relativamente suaves para obtener iones de moléculas grandes en la fase de gas, aunque MALDI produce muchos menos iones de carga múltiple.

El método de fibra C-CP fue validado midiendo las proteínas urinarias, beta-2-microglobulina, la proteína de unión al retinol y la transferrina. Las puntas de fibra C-CP ofrecen varias ventajas, incluyendo bajos costos de materiales, alta eficiencia, procesamiento de microvolúmenes, y la determinación de las cantidades sub-nanogramos de analito; permitiendo la determinación de biomarcadores que, de otro modo, serían indetectable en las muestras de orina.

“Prácticamente estás eliminando agua de mar, y estoy tratando de encontrar algo mucho más pequeño que una aguja en un pajar”, dijo el autor principal, el Dr. Ken Marcus, profesor de química analítica en la Universidad de Clemson. “Las concentraciones de estas proteínas serían de una parte por mil millones”.

El método de fibra C-CP, para la purificación de la muestra de orinas, se describe en la edición digital del 18 de marzo de 2015, de la revista Proteomics-Clinical Applications.

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Clemson University