The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.

Recommend to Librarian

Automatic Translation

This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE General

متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

1,2, 3, 4, 1

1Department of Physical Electronics, Faculty of Engineering, Tel Aviv University, 2Department of Biomedical Engineering, Washington University in St. Louis, 3Department of Biological Sciences, University of Illinois, 4Department of Cell Research and Immunology, Tel Aviv University

You must be subscribed to JoVE to access this content.

This article is a part of   JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.

Recommend JoVE to Your Librarian

Current Access Through Your IP Address

You do not have access to any JoVE content through your current IP address.

IP: 50.16.17.90, User IP: 50.16.17.90, User IP Hex: 839913818

Current Access Through Your Registered Email Address

You aren't signed into JoVE. If your institution subscribes to JoVE, please or create an account with your institutional email address to access this content.

 

Video Article Chapters

Cite this Article: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

Danielli, A., Porat, N., Ehrlich, M., Arie, A. Rapid Homogeneous Detection of Biological Assays Using Magnetic Modulation Biosensing System. J. Vis. Exp. (40), e1935, doi:10.3791/1935 (2010).

Abstract: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

نظام مغناطيسي biosensing التعديل (MMB) [1،2] بسرعة والكشف عن الأهداف الحيوية بشكل متجانس في تركيزات منخفضة دون أي خطوة الغسيل أو الانفصال. عندما IL - 8 الهدف كان حاضرا ، وهو 'sandwich' المستندة إلى مقايسة المرفقة مع الخرز المغناطيسي IL - 8 القبض على الضد streptavidin بروتين فلوري جانب طريق مستهدفة IL - 8 و IL - 8 biotinylated الأضداد. وناور حبات المغناطيسي في حركة متذبذبة من خلال تطبيق المجال المغناطيسي بالتناوب التدرج من خلال قطبين الكهرومغناطيسي. ومكثف البروتينات الفلورية ، والتي تعلق على حبات المغناطيسي في المنطقة والكشف عن تحركاتهم داخل وخارج لشعاع الليزر متعامد تنتج إشارة الدوري الفلورسنت التي يتم الكشف demodulated باستخدام متزامن. كان يستخدم سابقا biosensing تعديل النظام المغناطيسي للكشف عن تسلسل الترميز للبروتين الفيروس غير الهيكلية ايباراكي 3 (NS3) DNA التكميلية ([كدنا]) [2]. ويمكن استخدام التقنيات التي أثبتت في هذا العمل الخارجي للتلاعب والتكثيف من الجزيئات لتطبيقات أخرى ، مثل تسليم المخدرات ، إلى جانب مغناطيسيا

Protocol: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

IL - 8 مقايسة :

  1. وشملت خليط التفاعل المكونات الأربعة التالية من حيث الحجم النهائي 100 ميكرولتر من مقايسة العازلة في تركيزات كل منهما. 10 ميكروليتر من الخرز المغناطيسي مع الأضداد في التقاط حبات 100 / ميكرولتر تركيزات النهائي ، و 2 ميكرولتر من IL - 8 biotinylated الأضداد في التركيز النهائي nano-gram/μl 1 ، 1 ميكرولتر من بروتين فلوري streptavidin بتركيز 20 nano-gram/μl النهائي ، و 1 ميكرولتر من IL - 8 المستهدف عند 0.48 pico-gram/μl. تضاف المكونات واحدا تلو الآخر إلى المخزن المؤقت مقايسة واهتزت لمدة 30 دقيقة ثم.
  2. ويتم إعداد رد فعل السيطرة على نفس الطريق دون أن يكون الهدف IL - 8.
  3. يتم وضعها في وقت لاحق من دون أي ردود فعل الانفصال أو خطوة الغسيل في cuvettes وتفتيشها باستخدام نظام MMB.

MMB النظام :

  1. ضع كفيت في موقفه بين القطبين الكهرومغناطيسي.
  2. العمل الحالي التشكيل وانتظر 30 ثانية للسماح التجميع والتكثيف من الخرز
  3. قياس إشارة القفل في مكبر للصوت باستخدام الذبذبات.

ممثل النتائج :

قدم الفحص البصري من الخرز المجمعة فرق واضح بين التفاعل مع الهدف والتفاعل من دون هدف. في ردود الفعل على كل شيء مع هذا الهدف ، شكلت الخرز واحد ، التجميعية الكثيفة التي انتقلت من وإلى شعاع الليزر بطريقة توحد. ومع ذلك ، في رد فعل كل ذلك من دون هدف ، كانت حبات أقل مجمعة وحركتهم كان أقل توحيد (انظر الشكل 1).

الشكل 1
الشكل 1 : التفتيش البصري المناعية الساندويتش "(أ) دون هدف IL - 8 (ب) والهدف IL - 8.

وتعرض على مدار الساعة التشكيل قطب (الصفراء) وإشارة الناتج PMT (أرجواني) ، في حين كشف 0.48 بيكو غرام IL - 8 المستهدفة في الشكل 1 (أ). تردد التحوير لكل قطب هو في 2 هرتز. لكن ، وكما كان متوقعا من الناحية النظرية ، عند حبات تمرير شعاع ليزر ، ويكشف PMT ضوء الفلورسنت وهناك قمة في انتاج التيار الكهربائي PMT. لذلك ، تردد هو الإستخلاص في 4 هرتز. عندما يتم تغذية إشارة PMT وعلى مدار الساعة ، تضاعف التعديل (في 4 هرتز) للقفل في مكبر للصوت ، في مرحلة حساسة للكشف عن بالكشف عن التزامن والنتائج مع الجهد العالي (انظر الشكل 2).

الشكل 2
الشكل 2 : (أ) على مدار الساعة التشكيل (الأصفر) ، وإشارة PMT (أرجواني) عند الكشف 0.48 بيكو غرام IL - 8 المستهدفة. (ب) وتأمين التيار الكهربائي أدى إلى مكبر للصوت على اثنين من يمسح مختلفة.

لم القفل في مكبر للصوت لا يكشف عن أي إشارة عندما تم اختبار عينة السيطرة. هذه الحقيقة ، جنبا إلى جنب مع الفرق البصرية في التجميع تشير إلى أن نظام MMB يمكن تحديد واضح لوجود IL - 8 المستهدفة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

باختصار ، لقد أظهرنا أنه يمكن استخدام هذا النظام MMB للكشف عن وجود IL - 8 هدف في تركيزات منخفضة (0.5 بيكو غرام هو الحد من الكشف عن فحوصات دقيقة بيو برو خلوى الصفيف [3،4]). لا يقتصر على قدرة النظام على IL - 8 ، ويمكن استخدامها للكشف عن البروتينات الأخرى. مزايا نظام MMB هي القدرة على كشف الهدف بسرعة ودون أي خطوة الانفصال أو الغسيل. وبالتالي ، تسهل عملية الكشف ويسمح استخدام هذا النظام في التطبيقات الميدانية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

Acknowledgements: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

وأيد هذا العمل جزئيا من صندوق هورويتز إيشايا.

Materials: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

Name Company Catalog Number Comments
Bio-Plex Pro Human Cytokine IL-8 set Bio-Rad 171-B5008M
Recombinant human IL-8 target Thermo Fisher Scientific, Inc. R202625
Biotinylated monoclonal mouse anti human IL-8 antibody G265-8 BD Biosciences 554718
Streptavidin coupled fluorescent protein Bio-Rad Streptavidin PE

References: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

  1. Danielli A., Arie A., Porat N., and Ehrlich M., "Detection of fluorescent-labeled probes at sub-picomolar concentrations by magnetic modulation", Optics Express, 16, 19253-19259 (2008).
  2. Danielli A., Porat N., Arie A., and Ehrlich M., "Rapid homogenous detection of the Ibaraki virus NS3 cDNA at pico-molar concentrations by magnetic modulation", Biosensors and Bioelectronics, 25, 858-863 (2009).
  3. Bio-Plex Pro, Bio-Rad "Human angiogenesis assay panel", http://www.cancer.dartmouth.edu/shared/Documents/HumanAngiogenesisKit.pdf.
  4. Bio-Plex Precision Pro Cytokine Assay, Instruction Manual, Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA.

Ask the Author: متجانسة الكشف السريع عن طريق فحوصات البيولوجي المغناطيسي نظام Biosensing التحوير

2 Comments

In regards to the IL-8 Assay: [1] Did you have a specific concentration values on hand? [2] Is there a specific pH range that you used? [3] How did you optimize so that the target antigen would bind to both the magnetic bead and the fluorescent protein?

2

Reply

Posted by: Michael TuAugust 19, 2010, 2:26 PM

Hi Michael,
Here are the answers to your questions:
[1] Did you have a specific concentration values on hand?

We made several concentrations according to the Bio-Rad kit that we used. We chose to present the results with the smallest concentration that we made.

[2] Is there a specific pH range that you used?

We used the assay buffer of the kit. I guess that it had the optimal ph for the reaction.

[3] How did you optimize so that the target antigen would bind to both the magnetic bead and the fluorescent protein?

This kit is optimized already. You may check the reference list of the JoVE manuscript and see the kit’s specifications. For further information on the MMB system as well as on the IL-8 kit, I suggest that you look at additional paper that we published: A. Danielli, N. Porat, M. Ehrlich, and A. Arie, “Magnetic modulation biosensing for rapid and homogeneous detection of biological targets at low concentrations”, Current Pharmaceutical Biotechnology, 11, 128-137 (2010)

Best regards,

Amos Danielli

3

Reply

Posted by: Amos D.November 2, 2010, 3:44 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Waiting
simple hit counter