Protein đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học khác nhau, vì vậy việc đo nồng độ của chúng là rất quan trọng đối với nhiều nghiên cứu và thí nghiệm y sinh. Tuy nhiên, các phương pháp đo truyền thống thường yêu cầu thiết bị đặc biệt hoặc các bước thực hiện phức tạp, khiến nhiều nhà nghiên cứu gặp khó khăn khi thực hiện phân tích protein. Để giải quyết những vấn đề này, vào năm 1976, Marion M. Bradford đã phát minh ra một kỹ thuật đơn giản và nhanh chóng để đo nồng độ protein, được gọi là xét nghiệm protein Bradford.
Xét nghiệm protein của Bradford sử dụng sự thay đổi màu sắc để xác định nồng độ protein, một quá trình chủ yếu dựa vào thuốc nhuộm có tên Coomassie Brilliant Blue G-250.
Theo phương pháp Bradford, khi dung dịch protein được kết hợp với thuốc nhuộm Coomassie Grey Blue G-250, màu của thuốc nhuộm sẽ thay đổi từ màu đỏ ban đầu sang màu xanh lam. Chìa khóa của sự thay đổi này là thuốc nhuộm sẽ liên kết không cộng hóa trị với một số axit amin nhất định trong protein trong môi trường axit, do đó làm thay đổi độ hấp thụ của nó. Cụ thể, thuốc nhuộm có đỉnh hấp thụ ở bước sóng 465 nanomet và khi liên kết với protein, đỉnh hấp thụ sẽ chuyển sang bước sóng 595 nanomet.
Sự thay đổi độ hấp thụ này có thể được sử dụng để ước tính nồng độ protein trong mẫu.
Phương pháp này không chỉ có ưu điểm là độ nhạy cao, thao tác đơn giản mà còn không dễ bị ảnh hưởng bởi các hóa chất khác (như natri, kali hoặc một số loại đường, v.v.). Điều này rất quan trọng trong nhiều mẫu có chứa tạp chất. Tuy nhiên, khi nồng độ SDS trong mẫu quá cao, nó có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp, khiến chỉ số protein không được định hướng chính xác. Khi đối mặt với thách thức này, các nhà nghiên cứu liên tục điều chỉnh các điều kiện đo và khám phá các phương pháp phân tích thay thế để duy trì độ chính xác của thí nghiệm.
Ưu điểm chính của xét nghiệm protein Bradford là có thể hoàn thành chỉ trong nửa giờ, tiết kiệm thời gian và giảm chi phí thí nghiệm. Quy trình tiêu chuẩn cực kỳ đơn giản. Chỉ cần trộn thuốc thử Bradford với mẫu và sau một thời gian chờ đợi ngắn, phép đo quang kế có thể được thực hiện trực tiếp. Ngoài ra, phương pháp này phù hợp với hầu hết các loại protein, đặc biệt khi cần định lượng lượng vết protein. Nó cực kỳ nhạy và có thể đo chính xác các mẫu dưới 20 μg.
Độ nhạy và tính đơn giản của xét nghiệm protein Bradford cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng nó một cách linh hoạt để phân tích nhiều loại protein.
Khi nghiên cứu khoa học tiến bộ, xét nghiệm protein Bradford cũng phải đối mặt với một số thách thức. Ví dụ: phạm vi xét nghiệm tương đối ngắn, thường đo từ 0 μg/mL đến 2000 μg/mL, buộc các nhà nghiên cứu phải pha loãng khi phân tích mẫu, điều này có thể dẫn đến sai số đo. Ngoài ra, kết quả đo của phương pháp Bradford có thể bị sai lệch đối với một số protein nhất định, đặc biệt là trong các mẫu có hàm lượng collagen cao hơn, điều này khiến việc cải tiến phương pháp này trở thành trọng tâm phát triển trong tương lai.
Một cải tiến đáng chú ý khác là việc bổ sung một lượng nhỏ natri dodecyl sulfate (SDS) trong quá trình xét nghiệm sẽ cải thiện đáng kể độ chính xác của việc phát hiện các protein quan trọng như collagen. Sự cải tiến này không chỉ cải thiện độ nhạy phát hiện của các protein giống collagen mà còn làm giảm sự hấp thu của các protein không phải collagen.
Khi nghiên cứu tiếp tục trong lĩnh vực này, xét nghiệm protein Bradford ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn. Chúng không chỉ được sử dụng rộng rãi trong sinh học và y sinh mà còn nâng cao hơn nữa sự hiểu biết về protein và chức năng của chúng. Công nghệ như vậy không chỉ có thể đẩy nhanh quá trình nghiên cứu protein mà còn cung cấp dữ liệu cơ bản quan trọng cho sự phát triển tình trạng kháng thuốc mới. Những manh mối nào mà sự thay đổi màu sắc của protein có thể cung cấp cho chúng ta mà chúng ta từng không ngờ tới?