Trong nghiên cứu sinh hóa, việc định lượng protein là một bước quan trọng và xét nghiệm BCA (xét nghiệm axit biscarboic) là một trong những phương pháp quan trọng trong quy trình này. Kể từ lần đầu tiên được đề xuất bởi Paul K. Smith tại Công ty Hóa chất Beers vào năm 1989, xét nghiệm này đã nhanh chóng trở thành sự lựa chọn của các phòng thí nghiệm lớn nhờ độ nhạy và độ tin cậy cao.
Nguyên lý cơ bản của xét nghiệm BCA dựa vào phản ứng giữa protein và ion đồng, làm cho màu của dung dịch chuyển từ xanh sang tím. Mức độ thay đổi tỷ lệ thuận với nồng độ protein.
Đằng sau xét nghiệm BCA, nhiều phản ứng hóa học được sử dụng. Khi liên kết peptide của protein trong mẫu phản ứng với các ion đồng sunfat, các ion đồng hóa trị hai (Cu2+) bị khử thành các ion đồng hóa trị một (Cu+). Quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ, nghĩa là trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau, kết quả đo được sẽ khác nhau. Tiếp theo, hai phân tử axit dicarboic được phối hợp với mỗi ion đồng hóa trị một để tạo thành phức hợp màu tím, sau đó sử dụng phương pháp đo màu để đo độ hấp thụ ánh sáng của nó ở bước sóng 562 nanomet và cuối cùng là suy ra nồng độ của protein.
Do tính đơn giản và hiệu quả, xét nghiệm BCA đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại mẫu, bao gồm huyết thanh, dung dịch tế bào và các mẫu sinh học khác. Phạm vi phát hiện của nó có thể đạt 0,5 μg/mL đến 1,5 mg/mL, đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau.
Mặc dù có những ưu điểm đáng kể của xét nghiệm BCA nhưng nó vẫn có một số hạn chế, đặc biệt là độ nhạy đối với các chất khử và thải kim loại.
Khi sử dụng xét nghiệm BCA, các nhà nghiên cứu phải nhận thức được những hạn chế của nó. Mặc dù có thể chấp nhận được một lượng nhỏ chất khử nhưng lượng dư thừa chất khử hoặc chất chelat kim loại có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả. Ngoài ra, xét nghiệm BCA còn chịu sự can thiệp của lipid màng và phospholipid, cần được xem xét cẩn thận trong một số xét nghiệm.
Để đáp ứng nhu cầu của các mẫu khác nhau, các nhà khoa học cũng đã phát triển một số biến thể của xét nghiệm BCA. Trong số đó, xét nghiệm micro-BCA được sử dụng đặc biệt cho các mẫu đã pha loãng và độ nhạy của xét nghiệm này cao hơn phương pháp ban đầu vài lần. Các biến thể dựa trên công nghệ này có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các mẫu có nồng độ khác nhau, do đó làm tăng độ chính xác và độ tin cậy của xét nghiệm. Phương pháp xét nghiệm BSA tương thích với chất khử mở rộng phạm vi ứng dụng của nó bằng cách bổ sung các thuốc thử tương thích đặc biệt, giúp có thể đo được nhiều protein không đồng nhất hơn.
Sự phát triển của xét nghiệm BCA không chỉ cải thiện độ chính xác của việc định lượng protein mà cơ chế phản ứng hóa học đằng sau nó còn khiến nhiều nhà khoa học phải suy nghĩ về tiềm năng ứng dụng rộng rãi của nó.
Các biến thể này cho phép sử dụng linh hoạt xét nghiệm BCA trong nhiều tình huống ứng dụng hơn, bao gồm khoa học môi trường, chẩn đoán y tế và dược phẩm sinh học. Sự phát triển của công nghệ này không chỉ làm tăng tầm quan trọng của nó trong phòng thí nghiệm mà còn giúp các nhà nghiên cứu mới sử dụng công cụ này để định lượng protein dễ dàng hơn.
Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, tính thực tế và độ nhạy của xét nghiệm BCA cũng không ngừng được nâng cao. Ngoài các xét nghiệm BCA truyền thống, một số biến thể BCA vàng nhanh đã có sẵn sử dụng các tác nhân chelat mới để rút ngắn thời gian xét nghiệm, thậm chí cho phép thu được kết quả trong vòng 5 phút. Ngoài ra, các đặc điểm nhiễu khác nhau của biến thể giúp các nhà nghiên cứu cân nhắc thêm khi lựa chọn xét nghiệm.
Nghiên cứu của các nhà khoa học khiến xét nghiệm BCA không còn là một công cụ định lượng đơn lẻ mà là một công cụ đa chức năng, có thể điều chỉnh và thay đổi theo nhu cầu cụ thể.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ sinh học, xét nghiệm BCA có thể mở ra nhiều đổi mới hơn trong tương lai, sử dụng công nghệ sàng lọc hiệu suất cao để tăng phạm vi ứng dụng trong nhiều nghiên cứu khác nhau. Điều này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu đạt được sự cân bằng giữa độ chính xác và độ nhạy trong khi vẫn đạt được hiệu quả cao. Trong tương lai, với sự xuất hiện của các vật liệu mới và ứng dụng công nghệ mới, liệu chúng ta có thể kỳ vọng xét nghiệm BCA sẽ đóng vai trò quan trọng hơn trong nghiên cứu khoa học?