Adsorbing/dissolving Lyoprotectant Matrix Technology for Non-cryogenic Storage of Archival Human Sera

doi:10.1038/srep24186

.2016年4月12:6:24186。

doi:10.1038/srep24186。

吸附/溶解溶菌剂基质技术用于人类血清档案的非低温保存

Morwena J Solivio公司¹, 丽贝卡·莱斯^1 2, 马修·莱恩斯¹, 马库斯·克莱默¹, 阿尔普特金·阿克桑¹

附属公司

¹美国明尼阿波利斯明尼苏达大学机械工程系生物稳定实验室，邮编55455。
²弗吉尼亚理工大学生物医学工程与科学学院，弗吉尼亚州布莱克斯堡，弗吉尼亚州24061，美国。

PMID： 27068126
预防性维修识别码：项目经理4828708
内政部： 10.1038/srep24186

用于档案人血清非低温储存的吸附/溶解溶冻保护剂基质技术

Morwena J Solivio律师事务所等。科学代表. 2016.

.2016年4月12:6:24186。

doi:10.1038/srep24186。

作者

Morwena J Solivio律师事务所¹, 丽贝卡·莱斯^1 2, 马修·莱恩斯¹, 马库斯·克莱默¹, 阿尔普特金·阿克桑¹

附属公司

¹美国明尼阿波利斯明尼苏达大学机械工程系生物稳定实验室，邮编55455。
²弗吉尼亚理工大学生物医学工程与科学学院，弗吉尼亚州布莱克斯堡，弗吉尼亚州24061，美国。

PMID： 27068126
预防性维修识别码：项目经理4828708
内政部： 10.1038/srep24186

摘要

尽管对癌症生物标记物的发现和验证进行了大量研究，但迄今为止，FDA批准用于临床的生物标记物还不到两盎司。一个主要原因是在生物标记物研究中无意中使用了低质量的生物样品。大多数蛋白质生物标志物极易受到预分析因素的影响，如收集、加工和储存。例如，低温储存对生物样品施加了非常苛刻的化学、物理和机械压力，严重影响了样品质量。在本文中，我们报道了一种用于液体生物样品非低温稳定和储存的静电纺丝溶胀保护剂基质和等温玻璃化方法的开发。溶栓保护剂基质主要由海藻糖和右旋糖酐（以及针对不同损伤机制的各种低浓度辅料）组成，其设计旨在最小化玻璃化过程中的异质性。使用五种生物标记物验证了该技术；LDH、CRP、PSA、MMP-7和C3a。LDH、CRP和PSA水平在复水后完全恢复，而MMP-7和C3a的恢复率达到90%以上，表明等温玻璃化有望成为安全、高效和低成本的低温储存替代品。

PubMed免责声明

数字

**图1。等温玻璃化方法和基质。**
(A类)样品稳定化方法示意图：将150μL待保存血清样品添加到250±5 mg溶血保护剂基质置于24孔板中。干燥前，血清中的蛋白质生物标志物（插图）与水分子（浅灰色球体）氢键。样品在真空中干燥，其中水分子被赋形剂分子取代（插图；黑色球体）。等温玻璃化升高样品T_克允许在室温下储存。将样品重新水合以进行生物标志物分析。最佳结果是保存生物标志物，使干燥前后达到可比水平（P>0.05）。蛋白质图像（插图）来自RCSB PDB(网址：www.rcsb.org)，PDB ID 4HW5（G.Bajic，L.Yatime，A.Klos，G.R.Andersen（2013）人类C3a蛋白Sci的结构22:204–212）和用Pymol生成的图形（DeLano，W.L.（2002）Pymol分子图形系统。德拉诺科技公司）(B类)矩阵封装在24孔板中，随时可用(C类)静电纺丝吸附/溶解基质的SEM图像。

**图2。矩阵表征。**
(A类)真空干燥电纺基体的含水量。真空干燥前的含水量为9.69 ± 0.65%. 干燥24小时后，含水量降至5.59 ± 0.43%，而72小时干燥后的含水量为5.30 ± 0.01%（P = 0.5; 24和72 小时）。(B类)玻璃化转变温度的相应变化（T_克)真空干燥的静电纺丝基质。矩阵T_克干燥前为75 ± 16 摄氏度。干燥24小时增加了T_克至105 ± 12 °C，而72小时的干燥导致T_克第页，共122页 °C（摄氏度） ± 12 °C（P = 0.46; 24小时和72小时）(C类)T型_克将人血清吸附到基质中并真空干燥。样本T_克干燥2小时后为-14 ± 10 摄氏度。干燥3小时显著增加T_克至15 ± 0 °C（P = 0.0037; 2小时和3小时）。样本T_克进一步增至23 °C（摄氏度） ± 5 干燥4小时后为°C（P = 0.025; 3小时和4小时）。误差线表示至少3个独立实验的标准偏差。

**图3。表1中的样本实验结果。**
人血清样品在4 °C与22 将密封（恒定相对湿度）和非密封（非受控相对湿度）条件下的°C与储存在−80下的样品进行比较摄氏度，−20 摄氏度，4 °C和22 °C，无任何冷冻保护剂。(A类)采用SDS-PAGE和银染法测定血清总蛋白在不同贮藏条件下的降解和聚集行为。血清蛋白在冷冻和液体状态（1-4道）或玻璃化、密封和储存在4道时容易聚集 °C（5-6车道）。玻璃化样品的密封和储存 °C促进聚集和退化（车道7和9）。当未密封储存时，等温玻璃化样品没有表现出聚集或降解（泳道8和10）。(B类)Western Blot分析用于监测贮存后HAP、白蛋白和结合球蛋白的变化。白蛋白和结合球蛋白不受液体和冷冻储存的影响。只有当吐温被包含在基质中时，玻璃化状态下的密封储存才会对这两种蛋白质进行修饰（通道7）。

**图4。溶血保护剂基质的优化。**
在以下条件下，通过监测LDH对等温玻璃化反应进行基质优化：无任何赋形剂，每种赋形剂的浓度不同，所有赋形剂均处于确定的最佳浓度。所有报告值均与设定为100%的新鲜对照品（不添加辅料）有关。误差线表示至少三个独立实验的标准偏差。连杆显示赋形剂浓度(**A–E**)这导致补液后恢复不明显(纳秒)不同于新鲜、未经处理的对照。最终基质中使用了提供最高稳定性的最低辅料浓度(F类).

**图5。通过稳定代表各种储存敏感性的生物标记物来验证优化基质。**
优化的基质（EX，红色条）与新鲜、未处理对照的复水后恢复比较；由链接栏高亮显示。(A类)**客户需求计划：**完全稳定（99±3%；P = 0.58) (B类)**变压吸附：**完全稳定（99±4%；P = 0.47) (C类)**MMP-7：**补液后恢复显著降低（94±3%；P = 0.0015) (天)**C3a型**：补液后显著升高（106±1%；P = 0.003). 误差线表示至少三个独立实验的标准偏差。统计上的显著差异表示为*秒（p≤0.05），而无显著差异表示为**纳秒。**

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右旋糖酐：一种惰性干保护剂。
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