مقالة منهجية

تصميم وتطوير أبتمر الذهب الجسيمات النانوية وبناء اللونية فحوصات للتطبيقات الموجودة على الشبكة العالمية الحقل

DOI:

10.3791/54063

⸱

يونيو 23, 2016

 ,  ,  , 
1Department of Science and Mathematics, Alvernia University, 2711<sup>th</sup> Human Performance Wing, Air Force Research Laboratory, Wright-Patterson Air Force Base, 3UES, Inc.

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم فحص تصميم وتطوير أبتمر الذهب فحص جسيمات متناهية الصغر اللونية للكشف عن جزيئات صغيرة للتطبيقات في الميدان. بالإضافة إلى ذلك، تم التحقق من صحة تطبيق اللونية جهاز ذكي (التطبيق) وتأسست تخزين طويل الأجل للمقايسة لاستخدامها في هذا المجال.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم فحص تصميم وتطوير جسيمات متناهية الصغر أبتمر الذهب (AuNP) فحص اللونية للكشف عن جزيئات صغيرة للتطبيقات في الميدان. وقد وضعت الهدف انتقائية AuNP المقايسات اللون مقرها في بيئة معملية إثبات صحة مفهوم رقابة. ومع ذلك، لم تمارس هذه المخططات إلى نقطة عدم تحديد الاستخدام العملي إلى ما وراء بيئة معملية. يصف هذا العمل النهج العام لتصميم وتطوير واستكشاف مقايسة أبتمر-AuNP اللونية للالتحاليل جزيء صغير وباستخدام مقايسة للإعدادات في الميدان. في الاختبار هو مفيد لالأبتامرات كثف إيقاف فاعلية السطوح جسيمات متناهية الصغر وتوفر وسيلة للحد والقضاء على ردود فعل إيجابية كاذبة لالتحاليل غير المستهدفة. الانتقال هذا النظام لاستخدامات عملية يتطلب تحديد ليس فقط العمر الافتراضي للفحص أبتمر-AuNP، ولكن وضع أساليب وإجراءات لتوسيع مقدرات التخزين على المدى الطويلities. أيضا، واحدة من الاهتمامات المعترف بها مع قراءات اللونية هو العبء الملقى على عاتق المحللين لتحديد بدقة التغيرات غالبا ما تكون خفية في اللون. للتخفيف من المسؤولية على المحللين في هذا المجال، وقد تم تصميم بروتوكول تحليل اللون لأداء واجبات تحديد اللون من دون الحاجة لأداء هذه المهمة على معدات الصف المختبر. وصفت طريقة لإنشاء واختبار بروتوكول تحليل البيانات. ولكن لفهم والتأثير على تصميم فحوصات أبتمر كثف، والتفاعلات المرتبطة مع أبتمر والهدف، وAuNPs تتطلب مزيدا من الدراسة. المعرفة المكتسبة يمكن أن يؤدي إلى الخياطة الأبتامرات لتحسين الأداء الوظيفي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

قياس الألوان هي واحدة من أقدم التقنيات المستخدمة في الكيمياء التحليلية. لهذه التقنية، وهو تقرير نوعي أو كمي لتحليلها وتقديمها بالاستناد على إنتاج مركب اللون 1. عادة، المقايسات اللون استخدام الكواشف التي تشهد تحول لون في وجود الأنواع تحليلها، مما يؤدي إلى تغيير اللون يمكن ملاحظتها أو كشفها في طيف الضوء المرئي. وقد استخدم قياس الألوان في الكشف عن الأهداف التي تتراوح بين الذرات أو الأيونات، والجزيئات الصغيرة إلى جزيئات بيولوجية معقدة مثل الأحماض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA)، والببتيدات والبروتينات 2-4. على مدى العقدين الماضيين، أحدثت ثورة في المواد النانوية في مجال فحوصات الكشف، لا سيما مع فحوصات على أساس اللون 5-6. الجمع بين الخصائص الكيميائية والفيزيائية الفريدة للمواد متناهية الصغر مع وجود عنصر الهدف الاعتراف انتقائي، مثل الأجسام المضادة، الأبتامرات النوكليوتيد أو الأبتامرات الببتيد، أدى إلى انبعاث طن تصميم وتطوير فحوصات الكشف اللونية 7.

المعادن النانوية لها أثبتت تعتمد على حجم الممتلكات تغيير اللون، والتي تم استغلالها في تصميم العديد من المقايسات اللونية. جزيئات الذهب (AuNPs) ذات أهمية خاصة نظرا لالمميز الحمراء إلى اللون الأزرق تحول لون، عندما يتم يسببها الحل فرقت الجسيمات لتجميع 8، وعادة من خلال إضافة دقيقة من الملح. وقد أدى القدرة على التحكم في الانتقال من تشتت (أحمر) إلى (الأزرق) الدول تجميعها لإنشاء أجهزة الاستشعار اللونية لالأيونية، صغير الجزيئي، الببتيد، البروتين، والأهداف الخلوية 2-4،9. العديد من هذه المجسات توظيف الأبتامرات كما عزر الاعتراف الهدف.

الأبتامرات هي DNA أو الحمض النووي الريبي (RNA) جزيئات يختار من بين مجموعة عشوائية من 10 12 -10 15 سلاسل مختلفة 10-11. تحدد عملية الاختيار إعادة الهدفعناصر الإدراك مع الانتماءات الملزمة في النظام nanomolar منخفضة، والتطور المنهجي للبروابط كتبها تخصيب الأسي (سيليكس) هي العملية الأكثر المعروف 12-13. وتشمل مزايا الأبتامرات أساس النوكليوتيد لتطبيقات الاستشعار عن سهولة تركيب وتعديل مادة كيميائية يمكن السيطرة عليها، والاستقرار الكيميائي 14-15.

نهج واحد لخلق مقايسة اللونية يجمع المواد النانوية مع عناصر الاعتراف، ويتألف من الجمع بين هذين النوعين من خلال امتصاص المادي للجزيئات الحمض النووي أبتمر على الأسطح AuNP. من خلال ملزمة المستهدفة أبتمر، وأبتمر يواجه التغيير الهيكلي 16-18 الذي يغير تفاعل أبتمر مع سطح AuNP، الأمر الذي يؤدي إلى الحمراء إلى اللون الأزرق استجابة اللون محرض 19 مع إضافة الملح. هذه الميزة المدهشة من AuNPs توفر آلية استجابة اللونية يمكن ملاحظتها للأجهزة القائمة على أبتمر التي يمكن استخدامها لإزالةتوقيع المقايسات اللونية للالتحاليل المختلفة.

المقايسات اللون تصميم باستخدام غير تساهمية، الأبتامرات الحمض النووي كثف جسديا على الأسطح AuNP لها وصمة كونها ضعيفة منصة استشعار بسبب القضايا مع متانة، والميل للفشل خارج بيئة معملية خاضعة للرقابة، ونقص المعلومات المتاحة للاستخدام في عملي إعدادات. ومع ذلك، كان الفحص اللونية أبتمر-AuNP أساس المصالح نظرا لبساطة التشغيل واستجابة اللون يمكن ملاحظتها. والهدف من هذا العمل هو توفير بروتوكول لتصميم وتطوير وتشغيل والحد من سطح المتعلقة استجابة إيجابية كاذبة، والتخزين على المدى الطويل من الحمض النووي AuNP المقايسات اللونية القائمة على استخدام الكوكايين كما الحليلة تمثيلا. وعلاوة على ذلك، اقترحنا هذا كثف أبتمر نهج فحص (الشكل 1) بأنها المفيد بسبب البساطة وسهولة الاستخدام التي أسفرت عن خطوات أقل من النهج التقليدي لهذه أبتمر-AuNP الحمارآيس. لهذا الاختبار، كان أول أضافت أبتمر إلى AuNPs، والتي سمحت كثف إلى السطح لفترة طويلة من الزمن. وكان ميزة إضافية لهذا النهج على الحد من الاستجابة لجزيئات الحليلة غير المستهدفة المرتبطة بتفاعلات سطح AuNP. ومع ذلك، كان انخفاض استجابة إيجابية كاذبة على حساب حساسية الفحص. وبالتالي توازن بين حماية السطح وسهولة الوصول إليها تحليلها ضروري للحفاظ على وظيفة الفحص المناسبة. وعلاوة على ذلك، وجود خلل كبير في تحليل فحوصات اللون بوسائل أخرى غير مع الأجهزة هو أن النتائج غالبا ما تكون غير موضوعية ومفتوحة للتفسير من محلل إلى محلل، لا سيما عند محاولة للتمييز الفروق الدقيقة في اللون. على العكس من ذلك، هناك عدد من القضايا مع جعل مختبر القياس على أساس قابل للاستخدام خارج المعمل، مثل توفر الطاقة، والتطبيق العملي مع قابلية، وما إلى ذلك في هذا العمل، تم وضع بروتوكول تحليل اللون لمورقابلية وللقضاء على بعض من التخمين المرتبطة عادة مع اللون الفحص القائمة على التفسير 20-21 ه. بالمقارنة مع المناهج السابقة، سعت هذه الجهود لدفع هذه المقايسات لحدودها لتطبيقات خارج بيئة معملية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. توليف عبر الحد من السيترات من الذهب النانوية (AuNP) وتوصيف

  1. تنظيف قارورة مخروطي (500 مل)، وبقضيب كبير مع 5 مل يتركز حامض النيتريك وتتركز 15 مل حمض الهيدروكلوريك في غطاء محرك السيارة سلامة الكيميائية.
    1. الرطب كامل سطح القارورة مع حامض يغسل، شطف القارورة بالماء مجانا نوكلياز، والسماح للقارورة لتجف.
  2. إضافة 100 مل من الذهب كلوريد 1 ملم (الثالث)؛ استخدام ورقة من رقائق الألومنيوم لتغطية الجزء العلوي من حمض تنظيفها مخروطي قارورة والحرارة مع التقليب المستمر على طبق ساخن حتى الغليان.
  3. إضافة 10 مل من 38.8 ملي سيترات الصوديوم. فإن اللون تغيير من واضح / رمادي، إلى الأحمر الداكن الأزرق / الأسود، وأخيرا الظلام على مدى عدة دقائق. تواصل اثارة مع الحرارة قبالة لمدة 10 دقيقة.
  4. السماح للتعليق AuNP ليبرد إلى درجة حرارة الغرفة وإضافة 110 ميكرولتر من diethylpyrocarbonate (DEPC) مع التقليب المستمر.
  5. تغطية قارورة كاملة معرقائق الألومنيوم، والسماح للعلاج DEPC لاحتضان بين عشية وضحاها. تخزين جميع AuNPs في الظلام، في حاويات التخزين العنبر أو مغطاة بورق الألمنيوم.
  6. الأوتوكلاف تعليق AuNP، بارد لدرجة حرارة الغرفة، وتصفية من خلال 0.22 ميكرون مسام الغشاء خلات السليلوز. تخزين، تعقيمها حل الأسهم AuNP تصفيتها في الظلام في 4 درجات مئوية.
    ملاحظة: سوف المعاملة مع DEPC، والتعقيم عن طريق التعقيم، وتخزين عند 4 درجات مئوية تحسين العمر الافتراضي للفحص أبتمر-AuNP. سوف التخزين في هذه الطريقة تسمح للمقايسة على البقاء وظيفية لأكثر من 2 أشهر.
  7. حساب تركيز AuNP بحصولها على امتصاص البنفسجية المرئية فائقة في 520 نانومتر، واستخدام معامل انقراض (ɛ) 2.4 × 10 8 L مول -1 سم -1 مع قانون بير عن طريق حساب تركيز (ج). تم تحديد تركيز ليكون 10 نانومتر بحجم 15 نانومتر التي يحددها تشتت الضوء الديناميكي.
    ملاحظة: سوف تركيزات تختلف الابOM-دفعة لدفعة واحدة. تمييع الأسهم AuNP مع المياه nuclease مجانا عند الضرورة للحفاظ على المطلوب 10 نانومتر AuNP تعليق.

2. الحمض النووي أبتمر، العازلة، الحل، وإعداد الفحص

  1. شراء أو تجميع الكوكايين التالية ملزم متواليات أبتمر باستخدام معيار phosphoramidite الكيمياء 22:
    MN4 19: 5'-GGC GAC مجموعة الاهلي غا AAT CCT TCA ACG مجموعة الاهلي TGG GTC دول مجلس التعاون الخليجي 3 "
    MN6 19: 5'-GAC مجموعة الاهلي غا AAT CCT TCA ATG مجموعة الاهلي TGG GTC-3 "
  2. تنقية الأبتامرات باستخدام تحلية القياسية 23. إعادة أليغنوكليوتيد في nuclease خالية من المياه في إما 100 ميكرومتر أو 1 الحلول الأسهم ملم. قسامة ومخزن في -20 درجة مئوية لعدة أشهر.
  3. شراء أو إعداد مخزونات عقيمة 1 M 4- (2-هيدروكسي) حامض -1-piperazineethanesulfonic (HEPES) ودرجة الحموضة 7.4، و 100 ملي المغنيسيوم كلوريد (MgCl 2)، و 1 M كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم).
  4. تجهيز 50 مل من العازلة في nuclease خالية واي المياهتركيزات ال 20 ملي HEPES، 2 مم MgCl 2، ودرجة الحموضة 7.4 وتخزينها في درجة حرارة الغرفة لعدة أشهر.
  5. احتضان الحمض النووي مع محلول المخزون AuNP (10 نانومتر) لمدة 3-4 ساعة في درجة حرارة الغرفة، وحماية من ضوء. تختلف حجم AuNPs كما هو مطلوب لتوفير عينة كافية للاختبارات التي يتعين القيام بها (2،5-7،5 مل).
    1. هنا، استخدم الكثافة تحميل 90، 120، 150، و 180 جزيئات الحمض النووي / AuNP في هذا العمل. تختلف حجم وتركيز الحمض النووي وفقا لذلك. ضبط تغطية الحمض النووي للحد من AuNP المتعلقة سطح الردود اللون غير مقصودة من التحاليل غير المستهدفة.
      ملاحظة: زيادة التغطية الحمض النووي تقليل حساسية الفحص. يتم احتساب كثافة التحميل من معرفة تركيز الأسهم AuNP، واحتساب العدد الكلي للAuNPs الحالي في حجم المطلوب لاستخدامها في التجارب. وإذا رغبت في كثافة التغطية الفعلية، وجود بروتوكولات للحصول على تلك القيم 7. تم تحديد تغطية الحمض النووي باستخدام 50 كيلو دالتون مolecular وزن العمود قطع تدور لفصل الحمض النووي AuNP بد من الحمض النووي مجانا. وAuNPs هي كبيرة جدا لتمرير من خلال عمود الدوران، في حين أن الحمض النووي الحرة سوف يمر بسهولة. الخطوة التالية هي تحديد الحمض النووي الحرة التي تم جمعها باستخدام قياسات الامتصاصية أو واحد الذين تقطعت بهم السبل صبغة الفلورسنت الحمض النووي.
  6. إضافة حجم مساو من 20 ملي HEPES، 2 مم MgCl 2، ودرجة الحموضة 7.4 العازلة ووضع العينة في 4 درجات مئوية في ليلة وضحاها الظلام. وكان فحص أبتمر-AuNP في 10 ملي HEPES، 1 ملم MgCl 2، ودرجة الحموضة 7.4 (عازلة الفحص).

3. الملح المعايرة وإعداد الفحص

  1. تحديد تركيز الملح الأولي اللازم للحث على الاستجابة اللون فحص من قبل المعايرة الملح مع الفراغ الفحص. إضافة 20 ميكرولتر من الميثانول (فارغة) إلى 180 مكل من أبتمر-AuNP فحص في لوحة 96-جيدا. عاير العينات مع زيادة حجم من محلول كلوريد الصوديوم الأسهم (1 م أو 2 م) وتحديد نقطة التكافؤ (الشكل 2 ملاحظة: يمكن زيادتها في مقايسة إلى كميات أصغر عن طريق الحفاظ على نسبة الميثانول فارغة (أو تحليلها المنحلة) لأبتمر-AuNP فحص نفسه.
    1. هنا، وتحديد حجم كلوريد الصوديوم اللازمة لإحداث أدنى تغيير اللون عن طريق الملاحظة البصرية. وكان تركيز البداية لفحص 75 ملم و 130 ملم للMN4 وMN6 على التوالي في 60 الحمض النووي جزيء / AuNP كثافة التغطية.
      ملاحظة: للحصول تقرير الكمي لتركيز الملح الأولي، منتصف منحنى المعايرة بمثابة نقطة انطلاق جيدة. أيضا، سوف التراكيز المستخدمة تختلف استنادا إلى أبتمر، الحمض النووي كثافة التغطية ومن أداء يوما بعد يوم، ودفعة لدفعة واحدة.
  2. تحسين استجابة الفحص، إضافة 20 ميكرولتر من جزيئات الحليلة المخفف في الميثانول إلى 180 مكل من أبتمر-AuNP فحص في لوحة 96-جيدا في درجة حرارة الغرفة. على الفور إضافة تركيز كلوريد الصوديوم تحديدها في الخطوة السابقة لبدء استجابة فحص اللون.
    لاالشركة المصرية للاتصالات: الاستفادة من ماصة الأقنية لإجراء تجارب متعددة في وقت واحد.
  3. الحصول على أكبر تغيير اللون من الممكن عن طريق زيادة أو تقليل تركيز كلوريد الصوديوم، ومقارنة استجابة الهدف للاستجابة فارغة. استخدام تركيز كلوريد الصوديوم التي توفر أكبر الفرق استجابة.
  4. مراقبة أو قياس ثانية استجابة فحص 150 التالية كلوريد الصوديوم بالإضافة. تحليل الامتصاصية في 650 نانومتر و 530 نانومتر باستخدام مطياف أو الحصول على صور الكاميرا الرقمية من الاستجابة فحص (انظر القسم 4 لبروتوكول تحليل الصورة).
    ملاحظة: تم استخدام قارئ صفيحة ميكروسكوبية في الحصول على قياسات لهذا العمل.
  5. رسم النتائج على النحو نسبة الامتصاصية التي تم الحصول عليها في 650 نانومتر و 530 نانومتر (E 650 / E 530) كدالة للتركيز تحليلها. تطبيع استجابة فحص للإشارة فارغة كما حدث في هذا العمل.

4. الصور والصور الرقمية تحليل اللون تحليل بروتوكول

  1. Preparالبريد عينات الفحص كما هو موضح (أقسام 3،2-3،3). وضع لوحة 96 جيدا على نقل transilluminator.
    ملاحظة: لنقل transilluminator المختبر هو معيار عادة مشرق للغاية للحصول على صور رقمية يمكن استخدامها لهذا التحليل. هذه transilluminators تسبب متباعدة بانتظام "خطوط داكنة" لتظهر في الصورة الرقمية نظرا لشدة مصدر الضوء. جعل نقل transilluminator من الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) على ضوء مربع وقطعة من البلاستيك مبهمة يعمل بشكل جيد.
  2. الحصول على صور من لوحة 96-جيدا في 150 ثانية بعد كلوريد الصوديوم بالإضافة إلى ذلك، استيراد الصور في برنامج تحليل الصور، وحساب متوسط ​​الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) القيم، وذلك باستخدام تقنية المتوسط ​​الإضافية، كما هو مبين في المعادلة 1 (24):
    (1) figure-protocol-1
  3. تحويل القيم RGB من RGB (إس آر جي بي) مساحة لون موحد للون الفضاء اللونية الرسم البياني (CIExyY)، وذلك باستخدام المعادلات التالية 24:
    (2) figure-protocol-2
    (3) figure-protocol-3
    (4) figure-protocol-4
  4. تحويل القيم RGB الأسي لقيم RGB الخطية باستخدام المعادلة 2. مصفوفة محددة في المعادلة 3 يستخدم لحساب X، Y والقيم Z من لون الفضاء CIE 24.
  5. حساب القيم x و y اللونية باستخدام المعادلة 4 يمثل متوسط ​​لون بكسل في المنطقة المختارة للتحليل 24.
  6. إجراء تحليل في كل جيدا ورسم القيم اللونية لتوليد منحنى المعايرة (الشكل 4). الحصول على الخطأ المعياري من خلال تحليل اللون من مناطق مختلفة من نفس البئر.

5. تجميد أبتمر-AuNP الفحص للتخزين طويل الأجل

  1. إعداد مكونات مقايسة أبتمر AuNP كما هو موضح في المقاطع 2.4 و 2.5. جعل الحلول منفصلة تحتوي على 1 غرام / طرهالوز مل و 1 غرام / مل السكروز في nuclease خالية من المياه لجعل الحل كريوجين.
    ملاحظة: تركيزات عالية من طرهالوز والسكروز واستخدمت للحد من عامل التخفيف عند إعداد مقايسة لتجميد. تسخين حلول السكر على طبق ساخن في كوب من الماء لإذابة تماما السكريات قبل الاستخدام.
  2. جعل الحل الذي يحتوي على 19.2 ملغ / مل طرهالوز و 4.8 ملغ / مل السكروز مع 60 MN4-DNA / AuNP فحص في الحجم النهائي من 200 ميكرولتر في 1.5 مل أنابيب microcentrifuge. سوف تختلف تركيزات حل كريوجين النهائية مع تغطية الحمض النووي.
    ملاحظة: عينات ليتم تجميد يجب ألا يتجاوز 300 ميكرولتر. كميات أكبر قد لا تجمد بشكل صحيح.
  3. فلاش تجميد العينات باستخدام -146 درجة مئوية الثلاجة أو في النيتروجين السائل. تخزين العينات المجمدة حتى الاستخدام. ويمكن تخزين في -80 درجة مئوية أو -20 درجة مئوية وميض مرة واحدة تجميد كاملة.
  4. لهذا العمل، وترك العينات في -146 درجة مئوية الفريزر علىليلة، ثم نقل إلى -20 درجة مئوية الثلاجة لمدة التخزين على المدى الطويل.
    ملاحظة: فلاش تجميد يمكن أن يسبب أبتمر-AuNPs لتجميع. اختبار سلامة عملية التجميد عن طريق مراقبة الشخصي الامتصاصية ومقارنتها عينة غير المجمدة. إذا لوحظ التجميع، وزيادة كمية حل كريوجين للتعويض عن هذه المسألة.
  5. ذوبان الجليد العينات في درجة حرارة الغرفة، واستخدام فقط ما يكفي من عينات الضرورة لإجراء التجارب. الحصول على أطياف الامتصاص من عينات إذابة وقارن بين أطياف الأساسي من حل كريوجين عينة غير المجمدة المعالجة. قياس الامتصاصية من 400 نانومتر إلى 700 نانومتر.
  6. أداء المعايرة الملح (القسم 3.1)، واختبار (القسم 3.2) الفحص، ورسم النتائج (أقسام 3.3 و 3.4) كما هو موضح سابقا.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وكان الهدف الرئيسي من هذا العمل لتطوير وتحقيق الاستقرار ومتانة أبتمر أساس AuNP المقايسات اللونية لاستخدامها في هذا المجال. كما سلط الضوء في المنشور السابق، وقد تم التحقيق استراتيجيتين متميزة لخلق فحص 7. ويطلق على فحوصات وأبتمر الفحص مجاني وكثف أبتمر الفحص. كان أبتمر الفحص كثف أكثر جاذبية لأغراض فحص الكشف fieldable (الشكل 1).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

على مدى العقد الماضي، وقد وضعت جسيمات متناهية الصغر أساس المقايسات اللونية للكشف عن الأهداف تشمل الجزيئات الصغيرة، والحمض النووي والبروتينات، والخلايا 2-4. المقايسات التي تستخدم الحمض النووي الأبتامرات مع النانوية قد تكتسب الفائدة. عادة، يتم تنفيذ هذه المقايسات اللونية عن طريق خلط الحمض النووي أبتمر مع جزيئات الحليلة تليها بالإضافة إلى AuNPs 9-10. ومع ذلك، فقد استخدمت هذه المقايسات في إثبات صحة مفهوم المظاهرات مع بيئة معملية للرقابة ومع محدودية الضوابط، تم اخ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن المؤلفون أنه لا توجد لديهم مصالح مالية متنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تمويل هذا العمل جزئيا من قبل مكتب البحث العلمي للقوات الجوية ومساعد وزير الدفاع للبحث والهندسة (مكتب القياسات الحيوية والطب الشرعي الدفاعي). وقد تم دعم مشاركة JES بجائزة الزمالة البحثية من المجلس الوطني للبحوث في مختبر أبحاث القوات الجوية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
هيدرات كلوريد الذهب(III)سيغما254169النقاء بنسبة 99.999٪ أمر مهم، وكانت الحلول تصنع طازجة في كل مرة
سترات الصوديوم ديهيدراتسيغماW302600-1KG-Kوجدنا أن الشركة المصنعة تؤثر بشكل كبير على اختبارات AuNP، وكانت الحلول تصنع طازجة في كل مرة
التازرBio-TEKHTأي مطياف امتصاص سيعمل، لكن قارئ الألواح يوفر تحليل عينات متعددة
4-(2-هيدروكسي إيثيل)بيبرازين-1-حمض الإيثانيسلفونيك (HEPES) المخزن 1  M معقمأمريسكوJ848أي علامة تجارية معقمة ستنجح
كورنينغ، نظام الفلتر 250 مل، 0.22  > أسيتات السليلوز Mصياد430767تم العثور على أغشية أخرى لإزالة AuNPs
مطياف الفوفوتومتر فوق بنفسجيفاريانكاري 300 أي مطياف امتصاص سيعمل
كلوريد المغنيسيوم سداسي الهيدراتفلوكا63068≥ 98٪ أي علامة تجارية ستنجح
دناIDTتقليدتم تنقية الحمض النووي باستخدام عمود إزالة الملح، ويمكن استخدام تقنيات تنقية أعلى
بروكائين هيدروكلوريدأكروسAC20731-1000تم تجهيز مخزون 99٪ من 1 ملغ/مل من الميثانول
حمض الهيدروكلوريكصيادA144S-50036.5-38.0٪ مع علامات تجارية أخرى ستنجح
كوكايين هيدروكلوريدليبوميدCOC-156-HC-1LMوجدنا أن الشركة المصنعة تؤثر بشكل كبير على اختبارات AuNP
حمض النتريكصيادA509-SK21265٪ مع علامات تجارية أخرى ستنجح
محلول كلوريد الصوديوم، درجة 5 م من الكاشف الحيويسيغماS5150-1Lالمحاليل المعقمة المصنوعة من الصلب ستنجح
دي إيثيل بيروكربوناتسيغماD5758-25 مل≥ 97٪ أي علامة تجارية ستنجح
هيدروكلوريد إكونينميثيليسترليبوميدCOC-205-HC-1LMحصلنا على التحكم في EME من نفس الشركة المصنعة التي حصل عليها الكوكايين المستهدف
أنابيب الطرد المركزي الدقيق، أكسجين ساينتيفيك، غير معقمة، 1.7  ملVWR10011-722وجدنا أن الشركة المصنعة تؤثر بشكل كبير على اختبارات AuNP، وكانت الأنابيب تتلقى في المصنع
ماء خال من النوكلياز
ميثانول

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Housecroft, C., Constable, E. Chemistry: an introduction to organic, inorganic, and physical chemistry. , Pearson Education. ISBN: 9780131275676 349-353 (2006).
  2. Bunka, D., Stockley, P. Aptamers come of age-at last. Nat. Rev. Microbiol. 4 (8), 588-596 (2006).
  3. Mayer, G. The chemical biology of aptamers. Angew. Chem. 48 (15), 2672-2689 (2009).
  4. Medley, C., Smith, J., Tang, Z., Wu, Y., Bamrungsap, S., Tan, W. Gold Nanoparticle-Based Colorimetric Assay for the Direct Detection of Cancerous Cells. Anal. Chem. 80 (4), 1067-1072 (2008).
  5. Giljohann, D., Seferos, D., Daniel, W., Massich, M., Patel, P., Mirkin, C. Gold nanoparticles for biology and medicine. Angew. Chem. Int. Ed. 49 (19), 3280-3294 (2010).
  6. Iliuk, A., Hu, L., Tao, W. Aptamer in bioanalytical applications. Anal. Chem. 83 (12), 4440-4452 (2011).
  7. Smith, J., Griffin, D., Leny, J., Hagen, J., Chávez, J., Kelley-Loughnane, N. Colorimetric detection with aptamer-gold nanoparticle conjugates coupled to an android-based color analysis application for use in the field. Talanta. 121, 247-255 (2014).
  8. Alivasatos, A., et al. Organization of nanocrustal molecules using DNA. Nature. 382, 609-611 (1996).
  9. Wang, L., Liu, X., Song, S., Fan, C. Unmodified gold nanoparticles as a colorimetric probe for potassium DNA aptamers. Chem. Commun. (36), 3780-3782 (2006).
  10. Liu, J., Lu, Y. Fast colorimetric sensing of adenosine and cocaine based on a general sensor design involving aptamers and nanoparticles. Angew. Chem. 118 (1), 96-100 (2006).
  11. Pavlov, V., Xiao, Y., Shlyahovsky, B., Willner, I. Aptamer-functionalized Au nanoparticles for the amplified optical detection of thrombin. J. Am. Chem. Soc. 126 (38), 11768-11769 (2004).
  12. Mayer, G. The chemical biology of aptamers. Angew. Chem. Int. Ed. 48 (15), 2672-2689 (2009).
  13. Hermann, T., Patel, D. Adaptive recognition by nucleic acid aptamers. Science. 287 (5454), 820-825 (2000).
  14. Lee, J., Stovall, G., Ellington, A. Aptamer therapeutics advance. Curr. Opin. Chem. Biol. 10 (3), 282-289 (2006).
  15. Song, S., Wang, L., Li, J., Zhao, J., Fan, C. Aptamer-based biosensors. TrAC. 27 (2), 108-117 (2008).
  16. Wei, H., Li, B., Wang, E., Dong, S. Simple and sensitive aptamer-based colorimetric sensing of protein using unmodified gold nanoparticles. Chem. Commun. (36), 3735-3737 (2007).
  17. Zheng, Y., Wang, Y., Yang, X. Aptamer-based colorimetric biosensing of dopamine using unmodified gold nanoparticles. Sensors and Actuators B. 156 (1), 95-99 (2011).
  18. Chávez, J., MacCuspie, R., Stone, M., Kelley-Loughnane, N. Colorimetric detection with aptamer-gold nanoparticle conjugates: effect of aptamer length on response. J. Nanopart. Res. 14 (10), 1-11 (2012).
  19. Neves, M., Reinstein, O., Johnson, P. Defining a stem length-dependent binding mechanism for the cocaine-binding aptamer. A combined NMR and calorimetry study. Biochemistry. 49 (39), 8478-8487 (2010).
  20. Li, H., Rothberg, L. Label-Free Colorimetric Detection of Specific Sequences in Genomic DNA Amplified by the Polymerase Chain Reaction. J. Am. Chem. Soc. 126 (35), 10958-10961 (2004).
  21. Li, H., Rothberg, L. Colorimetric detection of DNA sequences based on electrostatic interactions with unmodified gold nanoparticles. Proc. Natl. Acad. Sci. 101 (39), 14036-14039 (2004).
  22. Smith, J., Medley, C., Tang, Z., Shangguan, D., Lofton, C., Tan, W. Aptamer-Conjugated Nanoparticle for the Collection and Detection of Multiple Cancer Cells. Anal. Chem. 79 (8), 3075-3082 (2007).
  23. Martin, J., Chávez, J., Chushak, Y., Chapleau, R., Hagen, J., Kelley-Loughnane, N. Tunable stringency aptamer selection and gold nanoparticle assay for detection of cortisol. Anal. Bioanal. Chem. 406 (19), 4637-4647 (2014).
  24. Shen, L., Hagen, J., Papautsky, I. Point-of-care colorimetric detection with a smartphone. Lab on a Chip. 12 (21), 4240-4243 (2012).
  25. Choodum, A., Kanatharana, P., Wongniramaikul, W., NicDaeid, N. Rapid quantitative colourimetric tests for trinitrotoluene (TNT) in soil. Forensic. Sci. Int. 222 (1), 340-345 (2012).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة