В биохимических исследованиях количественное определение белков является решающим этапом, и анализ BCA (анализ бискарбоновой кислоты) является одним из ведущих методов в этом процессе. Поскольку он был впервые предложен Полом К. Смитом из Beers Chemical Company в 1989 году, этот анализ быстро стал выбором крупных лабораторий из-за его высокой чувствительности и надежности.
Основной принцип анализа BCA основан на реакции между белком и ионами меди, в результате которой цвет раствора меняется с синего на фиолетовый. Степень изменения пропорциональна концентрации белка.
При анализе BCA используется несколько химических реакций. Когда пептидные связи белков в образце реагируют с ионами сульфата меди, ионы двухвалентной меди (Cu2+) восстанавливаются до ионов одновалентной меди (Cu+). Этот процесс зависит от температуры, а это означает, что при различных температурных условиях результаты измерений будут различаться. Затем две молекулы дикарбоновой кислоты координируются с каждым ионом одновалентной меди с образованием пурпурного комплекса, а затем колориметрическим методом измеряется ее светопоглощение на длине волны 562 нанометра и, наконец, определяется концентрация белка.
Благодаря своей простоте и эффективности анализ BCA широко используется в различных образцах, включая сыворотку, клеточные растворы и другие биологические образцы. Диапазон его обнаружения может достигать от 0,5 мкг/мл до 1,5 мг/мл, что позволяет удовлетворить самые разные потребности.
Несмотря на значительные преимущества анализа BCA, он все же имеет некоторые ограничения, в частности, чувствительность к восстановителям и хелатированию металлов.
При использовании анализа BCA исследователи должны осознавать его ограничения. Хотя небольшие количества восстановителей допустимы, избыточное количество восстановителей или хелатов металлов может повлиять на точность результатов. Кроме того, на анализы BCA также влияют мембранные липиды и фосфолипиды, которые необходимо тщательно учитывать в некоторых тестах.
Чтобы удовлетворить потребности различных образцов, ученые также разработали несколько вариантов анализа BCA. Среди них анализ micro-BCA специально используется для разбавленных образцов, и чувствительность этого анализа в несколько раз выше, чем у оригинального метода. Варианты, основанные на этой технологии, можно адаптировать к образцам различной концентрации, тем самым повышая точность и надежность анализа. Метод анализа BSA, совместимый с восстанавливающими агентами, расширяет сферу применения за счет добавления специальных совместимых реагентов, что позволяет измерять более гетерогенные белки.
Разработка анализа BCA не только повысила точность количественного определения белка, но и механизм химической реакции, лежащий в его основе, также побудил многих ученых задуматься о его потенциале для широкого применения.
Эти варианты позволяют гибко использовать анализ BCA в более широком диапазоне сценариев применения, включая науку об окружающей среде, медицинскую диагностику и биофармацевтику. Развитие этой технологии не только повысило ее значение в лаборатории, но и облегчило новым исследователям использование этого инструмента для количественного определения белка.
С развитием науки и техники практичность и чувствительность анализа BCA также постоянно улучшаются. В дополнение к традиционным анализам BCA стали доступны некоторые варианты BCA с быстрым золотом, в которых используются новые хелатирующие агенты для сокращения времени анализа, что позволяет даже получать результаты в течение 5 минут. Кроме того, различные интерференционные характеристики этого варианта дают исследователям дополнительные соображения при выборе анализа.
Исследования ученых делают анализ BCA уже не единым количественным инструментом, а многофункциональным инструментом, который можно корректировать и изменять в соответствии с конкретными потребностями.
По мере дальнейшего развития биотехнологий анализы BCA могут привести к появлению большего количества инноваций в будущем, используя технологию высокопроизводительного скрининга для расширения ее применения в различных исследованиях. Это позволит исследователям достичь баланса точности и чувствительности, сохраняя при этом высокую эффективность. Можем ли мы ожидать, что в будущем, с появлением новых материалов и применением новых технологий, анализ BCA будет играть более важную роль в научных исследованиях?