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當科學家準備一批蛋白質進行研究時，例如檢測癌症的抗體，他們會在糾纏的、粘稠的纏結中損失一些珍貴的產品。解開這些蛋白質，然後讓它們重新摺疊成正確的形狀是一個繁瑣的、有時需要數天的時間才能完成的過程，而且通常只能挽救一部分物質。這就像，比如說，把煮熟的雞蛋恢復原狀一樣困難。
但是現在，藉助煮熟的蛋白中的實際纏結蛋白質，格雷戈裡·韋斯（Gregory Weiss）的實驗室可以在幾分鐘內做到這一點——將蛋白質解開或解開。回收這些分子將為生物技術研究和製造業帶來強大的推動力，這些行業依賴蛋白質來生產從治療藥物到洗衣粉到生物燃料的一切。“當你去製造蛋白質時，你會很快發現它通常不會像這種漂亮、晶瑩剔透、摺疊良好的樣品那樣出來，”加州大學歐文分校的生物化學研究員韋斯說。“你得到的是這種黏糊糊的東西，實際上看起來很像蛋白。”
韋斯的小組用一種稱為渦流流體裝置的專用機器使蛋白質恢復了活力。他們在ChemBioChem上線上釋出的論文中描述了這一過程。韋斯在訪問澳大利亞弗林德斯大學時首次看到了這臺機器。那裡的研究人員在科林·拉斯頓（Colin Raston）的領導下，製造了該裝置來控制分子水平上的各種複雜化學反應。該裝置將分子置於液體中，並將其送入旋轉的、開口的試管中。液體鋪開成薄層，只有幾百微米厚，快速移動的管中的力以受控的方式將能量轉移到分子中。（微米是一百萬分之一米。）
當韋斯看到資料顯示該裝置將緊密結合的石墨烯（只有幾個原子厚的碳片）從石墨塊上剝離下來時，他立即認為這可能是解決蛋白質纏結問題的方案。他轉向了一種簡單的蛋白質來源：雞蛋。蛋白由含有多種蛋白質的水組成，包括溶菌酶，它在免疫系統中發揮作用。當蛋白煮沸時，熱量會破壞蛋白質中的一些結構鍵，使其失去精確的摺疊形式。蛋白質聚集在一起並摺疊成固體。
為了回收溶菌酶，研究人員首先將蛋白在溶液中溶解過夜，該溶液會分解團塊。第二天他們回到充滿未摺疊蛋白質的透明溶液。
重新摺疊才是真正的挑戰。通常，溶液會緩慢地被拉走並一點一點地稀釋，直到蛋白質可以在沒有重新聚集在一起的情況下重新摺疊。其他方法使用熱量或壓力來幫助該過程，但是它們會消耗大量能量並可能損壞蛋白質。
相反，韋斯的小組將未摺疊的蛋白質旋轉透過渦流流體裝置，在那裡它們在薄層中散開並與相鄰的蛋白質分離。這使分子可以重新摺疊而不會重新纏結。透過調整速度和旋轉，科學家可以微調渦流的力量，使其足夠強大以將蛋白質彼此分開，但又足夠溫和以使它們重新摺疊成自然形狀。
不同的蛋白質需要不同的程式。當科學家們首次嘗試修復由大腸桿菌產生的、比雞蛋蛋白大三倍的蛋白質時，它不會重新摺疊。他們設法透過將蛋白質的一端與一個重珠結合來促使其行動，從而使該端更加固定。這模仿了蛋白質在細胞中由稱為核糖體的蛋白質製造細胞器產生時逐步摺疊的方式。
研究人員現在計劃建造一臺更大規模的渦流機器，並探索不同的溶液、力的大小和設定，以使不同的蛋白質能夠重新摺疊，其中許多蛋白質目前純化成本不高。總部位於加利福尼亞州的 Catalent Pharma Solutions 的化學生物學家大衛·拉布卡（David Rabuka）表示，如果它對不同的分子有效，那麼渦流方法可能會在生物技術方面產生重大影響，該公司幫助開發和分析藥物。“我處理過許多讓我頭疼的蛋白質，”他說。“我們總是會遇到無法生產有用量的技術障礙。”他認為，這種型別的機器或許能夠克服這些障礙。
韋斯預計，渦流將引起許多不同學科的興趣。畢竟，蛋白質被用作藥物、研究工具和工業催化劑。“如果我們有辦法加速蛋白質的生產——使其更容易、更快、減少用水——所有這些都將起到降低成本的作用，”他說。實現這一目標將比煮雞蛋花費更長的時間，但許多製造商和科學家都會密切關注。