Τριχοειδής ηλεκτροφόρηση στην ανάλυση βιομορίων

Γεννίτσαρη, Φλώρα

Capillary electrophoresis for the analysis of biomolecules

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Γεννίτσαρη, Φλώρα

Date

2021-09-28

Advisor

Τράπαλη, Μαρία

ΑΡΘΡΟ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗΣ (2.141Mb)

Keywords

Τριχοειδής ηλεκτροφόρηση

Abstract

Εισαγωγή: Η τριχοειδής ηλεκτροφόρηση (CE) έπαιξε σημαντικό ρόλο στις εξελίξεις στις βιοεπιστήμες. Η τεχνική χρησιμοποιείται σήμερα για την ανάλυση τόσο μεγάλων όσο και μικρών μορίων σε εφαρμογές όπου αποδίδει καλύτερα από ή συμπληρώνει τις υγρές χρωματογραφικές τεχνικές. Σκοπός: Στην παρούσα εργασία, περιγράφονται αρχές διαφορετικών τεχνικών ηλεκτρομετανάστευσης, ιδίως τριχοειδούς ισοηλεκτρικής εστίασης (CIEF), τριχοειδούς γέλης (CGE) και ηλεκτροφόρησης τριχοειδών ζωνών (CZE), καθώς και πρόσφατες εξελίξεις στην οργάνωση, με έμφαση στη σύζευξη με τη φασματομετρίας μάζας (MS). Αποτελέσματα: Ο ρόλος της CE στις βιοεπιστήμες παρουσιάζεται με εφαρμογές στις οποίες είχε μεγάλο αντίκτυπο τις τελευταίες δεκαετίες. Σε αυτό το πλαίσιο, η τρέχουσα πρακτική για τον χαρακτηρισμό των βιοφαρμακευτικών προϊόντων (θεραπευτικές πρωτεΐνες) παρουσιάζεται με CIEF, CGE και CZE χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνικές ανίχνευσης, συμπεριλαμβανομένης της MS. Στη συνέχεια, η εφαρμογή των CGE και CZE αποδεικνύεται για την ανάλυση των γλυκανών που απελευθερώνονται από πρωτεΐνες στον χαρακτηρισμό των βιοφαρμακευτικών προϊόντων και της ανακάλυψης βιοδείκτη γλυκανών σε βιολογικά δείγματα. Τέλος, συζητείται η ανάλυση CE στην κλινική χημεία και οι τελευταίες εξελίξεις στις προσεγγίσεις της μεταβολομικής για το προφίλ μικρών μορίων σε βιολογικά δείγματα. Συμπεράσματα: Ο μεγάλος αριθμός εφαρμογών CE που δημοσιεύθηκαν για αυτά τα θέματα τα τελευταία χρόνια καταδεικνύει σαφώς τον καθιερωμένο ρόλο της CE στις βιοεπιστήμες.

Abstract

Introduction: Capillary electrophoresis (CE) has played an important role in developments in the life sciences. The technique is currently used to analyze both large and small molecules in applications where it performs better than or complements liquid chromatographic techniques. Purpose: This paper describes the principles of different electromigration techniques, in particular capillary isoelectric focusing (CIEF), capillary gel (CGE) and capillary band electrophoresis (CZE), as well as recent developments in the organization, with a focus on MS. Results: The role of CE in the life sciences is presented with applications in which it has had a major impact in recent decades. In this context, current practice for the characterization of biopharmaceuticals (therapeutic proteins) is presented in CIEF, CGE and CZE using different detection techniques, including MS. Subsequently, the application of CGE and CZE is demonstrated for the analysis of glycans released by proteins in the characterization of biopharmaceuticals and the discovery of a glucan biomarker in biological samples. Finally, CE analysis in clinical chemistry and the latest developments in metabolic approaches to the profile of small molecules in biological samples are discussed. Conclusions: The large number of CE applications published on these topics in recent years clearly demonstrates the well-established role of CE in the life sciences.