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Biology

प्रतिदीप्ति प्रतिध्वनि ऊर्जा हस्तांतरण के साथ वास्तविक समय ligand-रिसेप्टर बातचीत की निगरानी

Published: August 20, 2012 doi: 10.3791/3805

Summary

हम दिखाना है संयुग्मित बहुलक (पीडीए) polydiacetylene और fluorophore biomolecules के संवेदन के लिए पीडीए liposomes की सतह से जुड़ी के बीच देरी. पीडीए liposomes भी जांच के रूप में इस्तेमाल किया जा biomolecules के लिए उनके सतहों पर रिसेप्टर अणु निहित है. Ligand-रिसेप्टर बातचीत fluorophore और पीडीए जो संवेदन तंत्र के आधार के बीच दक्षता झल्लाहट में परिवर्तन करने के लिए नेतृत्व.

Abstract

झल्लाहट एक प्रक्रिया है जिसके तहत ऊर्जा गैर radiatively एक स्वीकर्ता जमीन राज्य अणु एक उत्साहित दाता अणु से लंबी दूरी द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय 1 बातचीत के माध्यम से स्थानांतरित है. एक analyte 2,3,4,7 पीडीए जुड़ी रिसेप्टर्स के साथ सूचना का आदान प्रदान के बाद यूवी विज़ पीडीए इलेक्ट्रॉनिक अवशोषण स्पेक्ट्रम (1 चित्रा) में नीले रंग की पारी: संवेदन परख वर्तमान में, हम पीडीए का एक दिलचस्प संपत्ति का उपयोग. वर्णक्रमीय ओवरलैप पीडीए अवशोषण स्पेक्ट्रम में यह बदलाव (स्वीकर्ता) पीडीए और rhodamine (दाता) के बीच (जे) में परिवर्तन कि दक्षता झल्लाहट में परिवर्तन करने के लिए सुराग प्रदान करता है. इस प्रकार, (ligand) analyte और रिसेप्टर्स के बीच बातचीत दाता fluorophores और पीडीए के बीच झल्लाहट के माध्यम से पता चला रहे हैं. विशेष रूप से, हम एक मॉडल प्रोटीन अणु streptavidin के संवेदन दिखाते हैं. हम भी प्रदर्शित गोजातीय सीरम albumin (BSA) के साथ liposome सतह के सहसंयोजक बाध्यकारी तंत्र झल्लाहट. टी के बीच ये बातचीतवह bilayer liposomes और प्रोटीन अणुओं वास्तविक समय में महसूस किया जा सकता है. प्रस्तावित विधि छोटे रासायनिक और बड़े जैव रासायनिक अणुओं संवेदन के लिए एक सामान्य तरीका है. चूंकि प्रतिदीप्ति आंतरिक रूप से अधिक वर्णमिति की तुलना में अधिक संवेदनशील है, परख का पता लगाने सीमा उप nanomolar रेंज या कम 8 में हो सकता है. इसके अलावा, पीडीए झल्लाहट में एक सार्वभौमिक स्वीकर्ता के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि कई सेंसर (स्वीकर्ता) पीडीए दाताओं और अलग पीडीए liposomes की सतह पर संलग्न रिसेप्टर्स functionalized साथ के साथ विकसित किया जा सकता है.

Protocol

ए और पीडीए 4,5,6 Liposomes के संश्लेषण और लक्षण वर्णन

नोट 1: प्रकाश से पीडीए समाधान हर कंटेनर पर सभी प्रयोगात्मक कदम भर एल्यूमीनियम पन्नी लपेटकर का उपयोग कर सुरक्षित रखें.

नोट 2: liposome समाधान के दो अलग अलग सेट (बी और सी) निम्नलिखित प्रक्रिया तैयार किया गया एक (और पीडीए liposomes के संश्लेषण लक्षण वर्णन).

1. संश्लेषण N-hydroxysuccinimide Diacteylene के (एनएचएस PCDA)

  1. Liposomes तैयार करते हैं, एक आवश्यक घटक PCDA एनएचएस की आवश्यकता है. हम PCDA एनएचएस संश्लेषित निम्न कार्यविधि का उपयोग:
  2. (3 - propyl (dimethylamino)) - 3 - ethylcarbodiimide हाइड्रोक्लोराइड (0.144 g, 0.713 mmol 10,12 pentacosadiynoic एसिड (PCDA) (.267 छ, 0.713 mmol), N-hydroxysuccinimide (.0914 g, 0.786 mmol) और 1 जोड़ें ) में शुष्क CH 2 सीएल 2 (20 मिलीग्राम).
  3. 2 घंटे के लिए कमरे के तापमान पर समाधान हिलाओ.
  4. R का उपयोग करके ध्यान हटाने विलायकotary बाष्पीकरण एक सूखी पतली फिल्म उपज.
  5. Diethyl ईथर (25 मिलीग्राम) और (25 मिलीलीटर) पानी तीन बार के साथ अवशेषों निकालने को अलग कीप का उपयोग.
  6. MgSO 4 (1.0 छ) के साथ आधे घंटे के लिए कार्बनिक परत सूखी. फ़िल्टर और रोटरी वाष्पीकरण द्वारा विलायक को दूर करने के लिए एक ठोस सफेद पाउडर (0.24 जी,> 90%) प्राप्त करने के.
  7. परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) के अंतर्गत अंतिम परिसर का विश्लेषण.
  8. एच 1 (300 मेगाहर्ट्ज, DMSO) एनएमआर, δ (पीपीएम): 0.893 (टी, 3H), 1.268 (मीटर, 26), 1.512 (मीटर, 4H), 1.754 (मीटर, 2H), 2.252 (टी, 4H), 2.365 (मी, 1H), 2.610 (मीटर, 1H), 2.842 (एस, 2H).

2. Liposome तैयारी 5,6,7

  1. PCDA - एनएचएस: 1,2 dimyristoyl - एस.एन. ग्लिसरो-3-phosphocholine (DMPC) :: 8: 1: dichloromethane 1 20 मिलीलीटर PCDA भंग.
  2. समुच्चय को दूर करने के लिए एक फिल्टर कागज के साथ समाधान फ़िल्टर.
  3. विलायक पूरी तरह लुप्त monomers की एक पतली फिल्म उपज.
  4. पतली फिल्म VAC के तहत रातोंरात सूखीuum.
  5. विआयनीकृत जल (50 मिलीग्राम) के साथ हाइड्रेट फिल्म वांछित एकाग्रता की एक liposome समाधान (0.65-1 मिमी).
  6. 76 एक जांच sonicator के साथ परिणामी निलंबन Sonicate ° C ~ 18 मिनट के लिए.
  7. ध्यान से एक कागज फिल्टर के माध्यम से समाधान पारित करने के लिए लिपिड समुच्चय को हटाने
  8. 4 डिग्री सेल्सियस monomers के विधानसभा स्वयं को बढ़ावा देने के लिए रातोंरात समाधान बढ़िया. अंतिम समाधान ऑप्टिकली स्पष्ट होना चाहिए.
  9. ~ 2 मिनट हवा में एक पेन रे यूवी स्रोत (4.5 मेगावाट / 2 सेमी) का उपयोग करने के लिए पराबैंगनी विकिरण के 254 एनएम के साथ विकिरण द्वारा आत्म इकट्ठे diacetylene monomers (liposome) polymerize.
  10. liposome समाधान कम से कम दो सप्ताह के लिए कमरे के तापमान पर स्थिर था. समाधान अधिक स्थिर था जब प्रशीतित.

बी rhodamine टैग गोजातीय सीरम albumin (BSA आरएच) संशोधित PCDA liposomes की तैयारी

1. BSA आरएच के liposome सतह बंधन

  1. PBS बू में BSA आरएच भंगffer (ईओण एकाग्रता 0.01M था, पीएच 7.2) BSA rhodamine समाधान के 1.2 सुक्ष्ममापी के अंतिम एकाग्रता बनाने के लिए.
  2. BSA-rhodamine के 2 मिलीलीटर (1.2 सुक्ष्ममापी) liposome A.2 कदम (ऊपर देखें). में कमरे के तापमान पर तैयार समाधान के 10 मिलीलीटर जोड़ें.
  3. Lysine अवशेषों से प्रोटीन की कार्बोक्जिलिक एनएचएस समूह द्वारा सक्रिय एसिड amine समूहों के बंधन के लिए शास्त्रीय प्रतिक्रिया का पालन किया गया है (2 चित्रा में रिएक्शन योजना). एनएचएस PCDA (2 चित्रा, चरण 1) covalently एन एच एस-amine प्रतिक्रियाओं (2 चित्रा, चरण 2) का उपयोग liposomes साथ बंधनकारी प्रोटीन अणुओं के लिए डिजाइन किया गया था. एनएचएस एक उत्कृष्ट छोड़ने एजेंट है कि amine आगे की दिशा में कार्बोक्जिलिक एसिड प्रतिक्रिया ड्राइव है. उचित शर्त के तहत इस प्रतिक्रिया की उपज मात्रात्मक होना चाहिए.
  4. BSA आरएच मुक्त निकालना: विआयनीकृत w में: स्पेक्ट्रा पोर / बायोटेक सेलूलोज़ एस्टर (सीई) झिल्ली (100,000 मेगावाट सी ओ) भिगोएँ15 मिनट के लिए अटर. यह झिल्ली के डायलिसिस के लिए प्रयोग किया जाता है unreacted विआयनीकृत पानी में BSA rhodamine (आण्विक वजन ~ दा 66000).
  5. डायलिसिस झिल्ली को ध्यान में स्थानांतरण समाधान.
  6. डायलिसिस के दौरान पानी में 2 घंटा, 8 घंटा, 14 घंटा, 24 घंटा, 36 घंटा बदलें.
  7. एल्यूमीनियम पन्नी के साथ कवर एक शीशी में अंतिम समाधान ले लीजिए.

सी. तैयारी SR-diamine और Liposomes बायोटिन टैग

1. 2.1 चरण में DMPC उपयोग करने के बजाय, हम बायोटिन टैग (का उपयोग करेगा 1,2 dioleoyl - एस.एन. ग्लिसरो 3 phosphoethanolamine-N-(biotinyl) (बायोटिन डोप).

  1. सभी चरणों का 2.9 से 2.2 के माध्यम से पालन करें.
  2. BSA आरएच के बजाय कदम बी में, टैग Sulphorhodamine Diamine (SR-diamine) का उपयोग करें.
  3. बी में सभी कदम आगे का पालन करें
  4. इस तैयारी में liposomes बायोटिन निहित और उनके सतहों पर SR-diamine. बाद के चरणों में एक अपवाद के साथ ए और बी (ऊपर देखें) के लिए इसी तरह के थे: streptavidin soluti करने के लिए जोड़ा गया थाबायोटिन-streptavidin बातचीत में परिवर्तन के माध्यम से की जांच पर दक्षता झल्लाहट.

प्रतिनिधि डी. परिणाम

शीर्षक चित्रा
शीर्षक चित्रा. एक प्रतिक्रिया समझा कार्टून और liposome सतह पर होने वाली प्रक्रिया कदम बी का पालन करके तैयार झल्लाहट.

ए प्रोटीन लगाव की निगरानी का उपयोग कर liposomes 1 झल्लाहट

Rhodamine और पीडीए liposomes कदम बी में तैयार की निगरानी के बीच झल्लाहट

BSA आरएच की उत्तेजना और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा और पीडीए के अवशोषण स्पेक्ट्रम (चित्रा 3A) लिया जाता है. हम स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि पीडीए के अवशोषण स्पेक्ट्रम के साथ BSA आरएच overlaps के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम. यह तंत्र झल्लाहट के लिए गूंज आवश्यकता को संतुष्ट करता है. पहले और बाद में polymerization BSA rhodamine टैग liposomes यूवी-V के साथ विश्लेषण किया गयाऔर प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी. पृथक दाता और स्वीकर्ता के लिए, झल्लाहट क्षमता अत्यधिक दाता स्वीकर्ता (नि.) दूरी और 1 J (J-मूल्य) पर निर्भर है. उत्सर्जन में शमन (3B चित्रा) rhodamine और पीडीए photopolymerization के बाद नीले पीडीए के इलेक्ट्रॉनिक अवशोषण स्पेक्ट्रम की उपस्थिति की वजह से बीच में झल्लाहट की वजह से मनाया जाता है. हमारे मामले में झल्लाहट, दक्षता शून्य unpolymerized liposomes और rhodamine के लिए है क्योंकि जम्मू = 0 क्षेत्र में दिखाई unpolymerized liposomes के लिए.

हम केवल पीडीए liposomes कि उनकी सतह पर एन एच एस शामिल नहीं किया था के साथ इसी तरह के प्रयोगों का प्रदर्शन किया. इन मामलों में, BSA आरएच liposomes की सतह पर टैग नहीं किया गया था. उस मामले में, rhodamine और पीडीए (नि. औसत) के बीच औसत दूरी Forster त्रिज्या (आर 0 = 2.8 एनएम) की तुलना में बहुत बड़ा था. इस प्रकार, हम प्रतिदीप्ति तीव्रता में एक बड़ी कमी का पालन नहीं किया. इस अवलोकन एकlso पता चलता है कि प्रतिदीप्ति शमन प्रमुख है जब आर <2.8 एनएम.

जम्मू और आर 0 मान निम्न सूत्रों का उपयोग कर की गणना की गई: [1]

जम्मू (λ) = ∫ एफ, डी (λ) ε (λ) λ 4

आर 0 = [2 कश्मीर n -4 क्यू डी (λ) जम्मू] 1/6 0.211

नीली पीडीए के विलुप्त होने के गुणांक (ε) -1 streptavidin के अलावा पहले ~ 2000-10000 एम -1 सेमी की सीमा में है. नीली पीडीए के विलुप्त होने के गुणांक तस्वीर polymerization हालत पर निर्भर करता है. [2] उदाहरण के लिए, ε मूल्यों को एक समाधान है कि एक लंबे समय के polymerized किया गया था के लिए बड़ा हो जाएगा. इसके अलावा, diacetylene monomers के विधानसभा स्वयं भी ε मूल्यों को प्रभावित कर सकता है. जम्मू calculations इन परिवर्तनों के खाते में ले, और वे पीडीए विलुप्त होने बायोटिन-streptavidin आणविक मुलाकातों के कारण गुणांकों में परिवर्तन को प्रतिबिंबित जम्मू मूल्यों प्रयोगात्मक पीडीए अवशोषण और SR-101 उत्सर्जन डेटा का उपयोग कर की गणना कर रहे हैं. जम्मू मूल्यों में परिवर्तन streptavidin समाधान (चित्रा 4C) के अलावा के बाद पीडीए इलेक्ट्रॉनिक अवशोषण स्पेक्ट्रम में बदलाव की वजह से कर रहे हैं. जम्मू मूल्यों की इकाई एम -1 -1 सेमी 4 एनएम है.

बी की निगरानी streptavidin के अलावा के साथ बायोटिन टैग liposome समाधान झल्लाहट

नोट 1: rhodamine और पीडीए ऊपर कदम सी में तैयार liposomes के बीच झल्लाहट की निगरानी.

Sulphorhodamine टैग की उत्तेजना और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा (SR-diamine) diamine और पीडीए के अवशोषण स्पेक्ट्रम (4A चित्रा) लिया जाता है. Polymerized Unpolymerized और बायोटिन टैग liposomes यूवी विज़ उपयोग विश्लेषण किया गयाऔर प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी. polymerization (4B चित्रा) उत्सर्जन शमन कारण झल्लाहट करने के सुझाव के बाद rhodamine (एसआर 101) के उत्सर्जन के बारे में 45% से कम हो जाती है. Liposome समाधान के 2 मिलीग्राम streptavidin समाधान के 40 μl aliquots (1 सुक्ष्ममापी) जोड़ें. Streptavidin के समाधान के अलावा के साथ, जम्मू मूल्य में परिवर्तन (चित्रा 4C) मनाया जाता है. बायोटिन के रूप में बांध streptavidin, पीडीए liposome (1 चित्रा में ~ 645 एनएम पर केंद्रित) के नीले शिखर तीव्रता अवशोषण चोटी में वृद्धि हुई है जबकि 540 एनएम पर कम किया गया है मनाया (F 1S igure) चित्रा 4D झल्लाहट में परिवर्तन को दर्शाता है दक्षता. झल्लाहट streptavidin एकाग्रता में वृद्धि के साथ कम दक्षता भी हमारी भविष्यवाणी के अनुरूप है.

SR हर streptavidin के 40 μl अशेष भाजक के बाद इसके अलावा उत्सर्जन रिकार्ड. हम strept के अलावा के बाद rhodamine उत्सर्जन में लगातार वृद्धि मनायाavidin (5 चित्रा). Rhodamine उत्सर्जन में यह वृद्धि sulphorhodamine उत्सर्जन स्पेक्ट्रम और बायोटिन-streptavidin बातचीत के बाद पीडीए absorbance स्पेक्ट्रम के लिए जम्मू के मूल्य में कमी के कारण है. आणविक स्तर पर, बायोटिन-streptavidin बातचीत पीडीए के जो नीली पीडीए एक अधिक स्थिर thermodynamically लाल पीडीए 2 फार्म के रूप में एक कमी में परिणाम के प्रभावी विकार लंबाई में सूक्ष्म परिवर्तन करने के लिए नेतृत्व. यह जम्मू मूल्यों में परिवर्तन के आधार है. दिलचस्प बात यह है कि, covalently या गैर covalently बंधुआ पीडीए liposome बायोटिन के लिए आणविक मुलाकातों में सूक्ष्म अंतर हमारे संवेदन 4 परख का उपयोग कर जांच की जा सकती है.

हम भी नियंत्रण प्रयोगों प्रदर्शन किया है और में streptavidin बायोटिन प्रणाली के लिए उन लोगों के रूप में एक ही प्रयोगात्मक शर्तों के तहत नियंत्रण नमूने के उत्सर्जन पर नजर रखी. नियंत्रण प्रयोगों से मिलकर बनता है: (1) अपने पर Liposome समाधान है कि निहित बायोटिनएक ही मात्रा और एकाग्रता की सतह बफर समाधान जोड़ा गया है, और (2) उनकी सतह पर बायोटिन रिसेप्टर्स बिना Liposome समाधान एक ही मात्रा और एकाग्रता की streptavidin जोड़ा गया था. बायोटिन टैग streptavidin के अलावा के बाद liposome समाधान की तीव्रता बढ़ाया तीव्रता दिखाया लेकिन तीव्रता नियंत्रण प्रयोगों के liposome समाधान का (उदाहरण के लिए, चित्रा 2S देखें), दूसरे हाथ पर प्रदर्शन, एक उत्सर्जन तीव्रता में कमी आई है. इस समाधान के कमजोर पड़ने के लिए जिम्मेदार ठहराया है. इन प्रयोगों से स्पष्ट रूप से संकेत दिया है कि समाधान के बढ़ाया उत्सर्जन विशिष्ट आणविक मुलाकातों के कारण था.

Rhodamine और पीडीए जोड़ी के लिए Forster त्रिज्या (0 आर) (eq.2) ~ 2.80 एनएम की गणना करने के लिए है. इसका मतलब यह है कि पृथक पीडीए rhodamine जोड़े के लिए उत्साहित राज्य rhodamine अणुओं की 50% अपने पीडीए के लिए हस्तांतरित ऊर्जा जब r 2.80 एनएम है.

हम obs erved कि जब बायोटिन covalently पीडीए रीढ़ की हड्डी से जुड़ी है, उत्सर्जन वृद्धि 2-3 बार गैर covalently बंधुआ liposomes बायोटिन की तुलना बड़ा था 4 ये परिणाम जोरदार सुझाव है कि हमारे प्रस्तावित प्रणाली बातचीत में सूक्ष्म अंतर भेद संवेदनशील है transducer (बायोटिन और liposome bilayer के बीच linker) बंधुआ covalently और गैर covalently liposomes करने के लिए संलग्न रिसेप्टर्स की वजह से है. स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, प्रोटीन बातचीत के वास्तविक समय (millisecond में दूसरी बार पैमाने पर करने के लिए) निगरानी (यूवी विज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी में) की स्कैनिंग और डाटा अधिग्रहण क्षमताओं पर निर्भर करता है इस संवेदन प्रणाली के साथ संभव हैं.

चित्रा 1
चित्रा 1 नीले और लाल पीडीए समाधान के अवशोषण स्पेक्ट्रा. (इनसेट) ऑप्टिकल micrographs एक डिजिटल कैमरा के साथ लिया.

> जी "/
चित्रा 2 रिएक्शन संश्लेषण PCDA एनएचएस (1 कदम) के लिए योजना. PCDA एनएचएस के प्रोटीन की amine substituent (2 कदम) के लिए प्रतिक्रिया. चरण 2 PCDA monomer की कार्बोक्जिलिक एसिड प्रोटीन के lysine अवशेषों के बंधन के आधार है. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 3A
चित्रा 3A मनाया में परिवर्तन झल्लाहट दक्षता पीडीए के अवशोषण स्पेक्ट्रम में परिवर्तन की वजह से है. Polymerization पहले वहाँ BSA आरएच उत्सर्जन और पीडीए अवशोषण के बीच लेकिन polymerization BSA - आरएच उत्सर्जन के साथ पीडीए अवशोषण overlaps जो झल्लाहट लिए आवश्यकता है के बाद कोई ओवरलैप है. Rhodamine एक दाता (लाल) और polymerized पीडीए liposomes एक स्वीकर्ता (नीला) के रूप में कार्य.

चित्रा 3B
चित्रा3B (नीला) से पहले और BSA PCDA polymerization (लाल) के बाद आरएच टैग liposomes प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा. Rhodamine उत्सर्जन में एक बड़ी कमी rhodamine और पीडीए के बीच झल्लाहट की वजह से मनाया गया.

चित्रा 4A
. चित्रा 4A वर्णक्रमीय ओवरलैप (जे) पीडीए (नीली या लाल) अवशोषण स्पेक्ट्रम और Sulphorhodamine उत्सर्जन स्पेक्ट्रम (नारंगी) के लिए परिवर्तन 4A चित्रा चरम स्थिति के लिए प्रतिनिधि स्पेक्ट्रम है, वह है, जब streptavidin की एक अतिरिक्त समाधान के लिए जोड़ा गया था. चित्रा 4A एक लगभग पूर्ण नीले लाल streptavidin की एक अतिरिक्त के अलावा के बाद पीडीए परिवर्तन को दर्शाता है. यह स्पष्ट रूप से देखा गया है कि जम्मू (वर्णक्रमीय ओवरलैप) पीडीए अवशोषण स्पेक्ट्रम के नीले रंग में बदलाव के साथ बढ़ जाती है

चित्रा 4B
चित्रा 4B प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा (नीला) के पहले और बाद में (नि.एड) liposome polymerization.

चित्रा 4C
चित्रा 4C झल्लाहट के लिए स्थिति: जम्मू (sulphorhodamine) दाता और liposome समाधान के लिए streptavidin अलावा साथ स्वीकर्ता (पीडीए) के बीच परिवर्तन.

चित्रा 4D
चित्रा 4D (sulphorhodamine) दाता और liposome समाधान के लिए streptavidin अलावा साथ स्वीकर्ता (पीडीए) के बीच झल्लाहट दक्षता परिवर्तन.

चित्रा 5
चित्रा 5 rhodamine streptavidin aliquots पीडीए liposome समाधान के बाद इसके अलावा उत्सर्जन स्पेक्ट्रम. इनसेट स्पेक्ट्रा SR-101 में उत्सर्जन में परिवर्तन का एक बड़ा देखने से पता चलता है.

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Discussion

हम liposome सतह पर प्रोटीन की lysine अवशेषों के चयनात्मक बंधन प्रदर्शन किया है एनएचएस amine प्रतिक्रिया का उपयोग. इस झल्लाहट आधारित पद्धति बायोटिन streptavidin बाध्यकारी और प्रोटीन (BSA) liposome सतह के लिए बाध्य की वास्तविक समय की निगरानी करने में सक्षम है. इसी तरह की प्रक्रिया उनके चयनात्मक रिसेप्टर्स के साथ विभिन्न प्रोटीन बातचीत के बंधन गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए लागू किया जा सकता है. Fluorophores कि जम्मू fluorophores के वर्णक्रमीय विशेषताओं के आधार पर मूल्यों में परिवर्तन प्रदान करेगा चुनने में लचीलापन है. पीडीए एक सार्वभौमिक स्वीकर्ता है. इस प्रकार, कई fluorophores और रिसेप्टर्स के साथ साथ पीडीए (स्वीकर्ता) के उपयोग के लिए हमें कई सेंसर उपलब्ध कराने की संभावना को जन्म देती है. हमारे सेंसर की संवेदनशीलता उप nanomolar है और अनुकूलन के साथ, इसे और आगे बढ़ाया जा सकता है. सेंसर की विशिष्टता रिसेप्टर्स और ligands के बीच आणविक बातचीत के उपयोग के माध्यम से देखते है. इन सेंसरों के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है बड़ा है कणोंवायरस और बैक्टीरिया के रूप में uch.

हम भी दाता स्वीकर्ता के बीच दूरी की तरह बहुमूल्य जानकारी इकट्ठा करने में सक्षम थे, झल्लाहट दक्षता और जम्मू - मूल्य आदि दाता और स्वीकर्ता के बीच की दूरी 2.8 एनएम होने की गणना की है. यह हमारी भविष्यवाणी के अनुरूप था. वहाँ के रूप में घातक वायरस, बैक्टीरिया और अन्य हानिकारक सूक्ष्मजीवों की निगरानी की एक बड़ी जरूरत है, हम एक हाथ से आयोजित की युक्ति है कि वास्तविक समय खतरनाक biomolecules के संवेदन प्रदर्शन कर सकते हैं का निर्माण करना चाहते हैं.

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Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

Acknowledgments

राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन, राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एनआईएच), सामग्री प्रौद्योगिकी केंद्र (MTC) और SIUC पर ORDA के माध्यम से इस कार्य के लिए वित्तीय सहायता प्रदान की गई थी. हम एक अनुदान (चे 0,959,568) के लिए एक FE-SEM की खरीद के लिए NSF धन्यवाद. हम उपयोगी विचार - विमर्श के लिए प्रो मैथ्यू McCarroll धन्यवाद देना चाहूंगा. जूलिया रेयेस उसे छात्रवृत्ति और वित्तीय सहायता के लिए COLCIENCIAS कोलम्बियाई एजेंसी और Universidad Pedagogica y Tecnologica डी कोलंबिया का शुक्रिया अदा करना होगा.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA) GFS chemicals 3261 Light sensitive
N-hydroxysuccinimide (NHS) Acros organics 157270250 Moisture sensitive
1-(3-(dimethylamino)propyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) Chem-impex International 00050
1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC) Avanti Polar lipids 850345P
Rhodamine-tagged Bovine Serum Albumin (BSA-Rh) Sigma Aldrich A4537
(1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosph–thanolamine-N-(biotinyl)(biotin-DOPE) Avanti Polar lipids 870282

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References

  1. Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. , 3rd ed, Kluwer Academic/Plenum Publishers. (1999).
  2. Charych, D. H., Nagy, J. O., Spevak, W., Bednarski, M. D. Direct Colorimetric Detection of a Receptor-Ligand Interaction by a Polymerized Bilayer Assembly. Science. 261, 585-588 (1993).
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Dogra, N., Reyes, J. C., Garg, N.,More

Dogra, N., Reyes, J. C., Garg, N., Kohli, P. Real-time Monitoring of Ligand-receptor Interactions with Fluorescence Resonance Energy Transfer. J. Vis. Exp. (66), e3805, doi:10.3791/3805 (2012).

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