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| 親和力電極也可以檢測(cè)單位的競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程 | |||||||||||
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未知濃度的抗生物素蛋白,免費(fèi)的解決方案,允許與electrode-immobilized卵白素enzyme-labeled補(bǔ)充數(shù)量有限的分子。 這個(gè)過(guò)程是繪畫(huà)般的表示在圖2中,路徑b .免費(fèi)抗生物素蛋白有效阻止補(bǔ)充絡(luò)合的親和素連接水凝膠。 產(chǎn)生的電流electrocatalytic減少H 2 O 2 較高時(shí)補(bǔ)充SBUs越來(lái)越少出現(xiàn)在解決方案。 檢測(cè)極限低于5?g /毫升。
類似分析,生物素檢測(cè)通過(guò)允許固定數(shù)量的標(biāo)簽補(bǔ)充分子與一個(gè)未知的生物素濃度(不是氧化還原酶?標(biāo)記)的有限數(shù)量的SBUs固定電極。 過(guò)程生動(dòng)地呈現(xiàn)在圖2中,路徑c .當(dāng)前從減少酶底物生成的逆相關(guān)補(bǔ)充旗鼓相當(dāng)。 檢測(cè)極限低于10納米。 所有這些分析都沒(méi)有清洗電極來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
到目前為止,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有效地分離清洗液從抗生物素蛋白生物素不破壞的能力,親和素與生物素或改變的氧化還原特征PVI-Os電影。 這種解決方案必然是難以捉摸的,考慮到這對(duì)夫婦并不單獨(dú)即使在極端的pH值。
可逆性的缺乏使我們有必要建立校正曲線時(shí)使用多個(gè)電極。 初步與抗體生物素納入PVI-Os凝膠電極顯示,像PVI-Os-avidin電影,綁定B-HRP可以追蹤的H 2 O 2 降低電流。 然而,與PVI-Os-avidin電影,綁定幾乎是不可逆轉(zhuǎn)的,B-HRP可逆地綁定到antibiotin-containing電影。 在三個(gè)周期的綁定和分離,當(dāng)前可再生產(chǎn)地增長(zhǎng)和下降,表明這部電影并沒(méi)有降低在短暫的循環(huán)(圖4)。與任何生物傳感器的發(fā)展親和力,清洗序列是必需的,至少在最初的分離和刪除綁定的補(bǔ)充。
圖4。 三biotin-labeled辣根過(guò)氧化物酶綁定(B-HRP)周期(A、B和C)顯示的免疫傳感器由一個(gè)1-?l加載解決方案含2.5毫克/毫升PEGDGE,1毫克/毫升山羊antibiotin,10毫克/毫升PVI-Os 1:5:1比例混合。 B-HRP綁定事件進(jìn)行5毫升pH值7.4 PBS。 H 2 O 2 濃度是0.1毫米,B-HRP濃度是1?g /毫升。 電極旋轉(zhuǎn)在1000 rpm,在100 mV與Ag / AgCl泰然自若。 綁定被洗了電極在pH值2 PBS為2小時(shí)。
結(jié)論
這以前的工作描述一個(gè)通用方法直接電氣檢測(cè)一種親和反應(yīng)的發(fā)生。 有足夠的靈敏度和檢測(cè)限制對(duì)一些廣泛進(jìn)行化驗(yàn)。 微安的電流測(cè)量是為人處事高于常規(guī)測(cè)量簡(jiǎn)單而廉價(jià)的potentiostats(50美元)。 他們millionfold高于電流測(cè)量與當(dāng)前先進(jìn)的低噪聲放大器和potentiostats法拉第籠。
雖然靈敏度在競(jìng)爭(zhēng)分析通常是基于位移曲線的形狀,電極的電化學(xué)分析實(shí)際上是有限的規(guī)模容量和綁定。 考慮到所有的親和試劑被剝奪了從大體積(5-ml),沒(méi)有障礙檢測(cè)為人處事,甚至可以看到millionfold少量的親和試劑,只需使用較小的電極。 例如,通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)10-?m-diameter ultramicroelectrodes,靈敏度可以增加了10倍 5 。
在過(guò)去的十年中,生物傳感器已經(jīng)被吹捧為化學(xué)傳感器的未來(lái)。 學(xué)術(shù)和基礎(chǔ)研究工作蓬勃發(fā)展。 在最近的一次研討會(huì)上若能和生物傳感器由美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì),250篇論文。 然而,除了血糖監(jiān)測(cè)、實(shí)際商業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)和發(fā)展差距很少被橋接。
生物傳感器的性質(zhì)限制了商業(yè)上的成功的機(jī)會(huì)。 親和力生物傳感器將很難與等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附分析法,可以完全自動(dòng)化和操作多路復(fù)用批次的96年甚至384年樣本。 生物傳感器是最適合用途有限,應(yīng)用程序。
的個(gè)人血糖?監(jiān)控業(yè)務(wù)是市場(chǎng)要求立即現(xiàn)場(chǎng)分析的例子不需要高吞吐量。 成功地商業(yè)化親和力生物傳感器,類似利基市場(chǎng)將不得不被識(shí)別。 可能的目標(biāo)包括傳染病檢測(cè)、軍事應(yīng)用立即檢測(cè)化學(xué)危險(xiǎn)品/微生物,食品安全監(jiān)測(cè)細(xì)菌,和可能的基因測(cè)試。
解決有限的市場(chǎng)的一個(gè)障礙是難以恢復(fù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。 血糖市場(chǎng)數(shù)十億美元強(qiáng)勁和可以維持主要研發(fā)工作。 親和力生物傳感器的市場(chǎng)只是這個(gè)市場(chǎng)的一小部分。 生物傳感器策略適應(yīng)多個(gè)分析物有明顯的優(yōu)勢(shì)傳播幾個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。
術(shù)語(yǔ)表
電流滴定法: 測(cè)量的電流造成的氧化還原反應(yīng)。
陽(yáng)極: 電極的氧化發(fā)生。
抗生物素蛋白: 糖蛋白有四個(gè)單元。 每個(gè)單元都有一個(gè)生物素結(jié)合位點(diǎn)。
生物素: 244 -分子重量維生素存在于組織和血液。 它具有高親和力結(jié)合抗生物素蛋白。
陰極: 減少發(fā)生電極。
中介: 任何化學(xué)物種能夠轉(zhuǎn)移酶的活性部位和電極之間的電子。
氧化: 氧化還原反應(yīng)涉及電子的損失。
氧化還原酶: 一種酶,這種酶能催化一個(gè)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。
潛在(電化學(xué)勢(shì)): 一個(gè)物種的趨勢(shì)給了(氧化)或(減少)電子。 值總是相對(duì)于另一個(gè)反應(yīng)。
減少: 參與氧化還原反應(yīng)的電子。
選擇綁定單元(單位): 生物識(shí)別元素親和力生物傳感器。 它可能是一個(gè)抗體,抗原,DNA序列,凝集素親和素、生物素。
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