2007年4月2日
美国国家标准与技术研究所（NIST）和亚利桑那州立大学的化学家提出了一种将蛋白质切割成便于分析的片段的简单技术。最近在《分析化学》上详细介绍的原型样品制备方法使用紫外线和二氧化钛，非常适合用于设计用于快速分析微量生物样品的新型微流控“芯片实验室”设备。
由于大多数蛋白质都是由数百或数千个氨基酸组成的非常大、复杂的分子，因此通常必须将它们切割成更易于管理的片段进行分析。今天，这最常见的是通过使用一种叫做“蛋白酶”的特殊酶来完成的，这种酶在众所周知的位置切断链。例如，胰蛋白酶在氨基酸赖氨酸和精氨酸的位置切割蛋白质。分析残余片段可以识别原始蛋白质。但是酶是出了名的挑剔，要求严格控制温度和酸度，而且酶切过程可能很耗时，从几个小时到几天不等。
为了寻求一种“根本”不同的方法，NIST小组转向了一种半导体材料，二氧化钛。二氧化钛是一种光催化剂——当暴露在紫外线下时，其表面变得高度氧化，将附近的水分子转化为羟基自由基，这是一种寿命短、反应性强的化学物质。**在NIST的实验中，二氧化钛涂层被应用于各种典型的微分析设备，包括微流反应器中的微流控通道和硅珠。在蛋白质溶液存在的情况下，将强紫外光照射到该区域，会产生一个小的羟基自由基“裂解区”，迅速切割氨基酸脯氨酸位置附近的蛋白质。
据研究人员称，虽然开发工作仍有待完成的待完成，但NIST Photocatysicate技术提供了与常规酶切割的若干优点。它对温度或酸度特别敏感，并且不需要溶液中溶解氧的其他试剂。这是一种简单的布置，易于融入各种仪器和装置，以及二氧化钛，无机材料，几乎将永远在广泛的条件下，必须仔细治疗并储存在温度控制的环境中。靶氨基酸，脯氨酸在大多数蛋白质中相对稀疏，但它在关键位置发现，例如分子中的急转弯，即帮助分析。而且它快速 - 与蛋白质血管紧张素I的试验，团队获得可检测到的裂解模式，只需10秒即可。
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