تم وصف استخدام جزيئات بولي ديوكسي نيوكليوتيد (44-mer aptamer) لاستشعار أيون الجادولينيوم (III) غير المخلب في محلول مائي. يتم الكشف عن وجود الأيون من خلال زيادة انبعاث مضان المستشعر.
مقالة منهجية
تم وصف استخدام جزيئات بولي ديوكسي نيوكليوتيد (44-mer aptamer) لاستشعار أيون الجادولينيوم (III) غير المخلب في محلول مائي. يتم الكشف عن وجود الأيون من خلال زيادة انبعاث مضان المستشعر.
وقد أدت الأهمية المتزايدة للتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) في التشخيص السريري، والذي يحد من حساسية الكامنة في أسلوب في النمو السريع للبحث في تطوير عوامل رواية القائم على الجادولينيوم المقابل (GBCAs) 1. GBCAs هي الجزيئات التي تدار لتحسين جودة الصورة، وأنها عادة ما يكون التركيب الكيميائي للأيون الثلاثي الجادولينيوم (ش ج 3+) منسقة ليجند polydentate. هذا complexation له أهمية حاسمة كما unchelated ش ج 3+ غير سامة. وقد تورط في تطوير تليف النظامية كلوي في بعض المرضى الذين يعانون من أمراض الكلى أو الفشل 2. ونتيجة لذلك، والكشف عن أيون حر مائي غير فعال في ضمان سلامة GBCAs. وجود unchelated ش ج 3+ في حلول GBCA غالبا ما يكون نتيجة رد فعل غير مكتمل بين يجند وأيون، تفكك المجمع، أو displacemenر من قبل غيرها من الكاتيونات المعدنية البيولوجية 3.
ومن بين العديد من التقنيات المستخدمة حاليا لتحديد وجود ش ج 3+، أولئك الذين يعتمدون على اللوني و / أو الطيف رتبة أعلى من حيث التنوع وتطبيق 4. بين مواطن القوة لديهم هي حساسية عالية ودقة، والقدرة على تحليل مختلف المصفوفات عينة (بما في ذلك المصل البشري 5 والبول والشعر 6، 7 مياه الصرف الصحي، وتركيبات وكيل النقيض 8)، والكمي في وقت واحد من عدة ش ج 3+ المجمعات (قائمة من الدراسات قبل 2013 الموضح في مراجعة شاملة من قبل Telgmann وآخرون.) (4). لكن العائق الوحيد هو أن العديد من هذه الأساليب تتطلب أدوات القياس (مثل إضافة بالحث مطياف البلازما الشامل) 4 أن بعض المختبرات قد لا يكون الوصول إليها. في سياق اكتشاف GBCA الرواية في البحث ومستويات إثبات صحة مفهوم، عelatively أكثر ملاءمة، والسريع، وفعالة من حيث التكلفة طريقة القائم الطيفية (مثل امتصاص الأشعة فوق البنفسجية فيس أو مضان) قد يكون بمثابة بديل قيمة. مع هذه التطبيقات في الاعتبار، وقد وضعت الفلورسنت القائم على أبتمر الاستشعار عن مائي ش ج 3+ 9.
وأبتمر (ش ج-أبتمر) هو 44 قاعدة طويلة واحد الذين تقطعت بهم السبل جزيء الحمض النووي مع تسلسل معين من القواعد التي كانت معزولة من خلال عملية التطور المنهجي للبروابط كتبها تخصيب الأسي (سيليكس) 9. لتكييف أبتمر إلى جهاز استشعار الفلورسنت، ويرد على fluorophore إلى محطة 5 'من حبلا، وهو ما يتم تهجين مع حبلا التبريد (QS) عبر 13 قواعد تكميلية (الشكل 1). والموسومة QS مع جزيء فاكهه تقضي الظلام في 'محطة 3. في غياب ش ج 3+، أجهزة الاستشعار (ش ج استشعار)، تتكون من نسبة 1: الخلد 2 ش ج-أبتمر وQS على التوالي، وسيكون الحد الأدنى من الانبعاثات مضان ر المناسبس نقل الطاقة من fluorophore إلى فاكهه تقضي. وإضافة مائي ش ج 3+ تحل محل QS من ش ج-أبتمر، مما أدى إلى زيادة في الانبعاثات مضان.

الشكل 1. استشعار (ش ج استشعار) التي تتكون من أبتمر 44 قاعدة طويلة (ش ج-أبتمر) الموسومة مع فلوريسئين (أ fluorophore) و13 قاعدة تبريد طويل حبلا (QS) الموسومة مع dabcyl (فاكهه تقضي الظلام) . في غياب unchelated ش ج 3+، مضان من أجهزة الاستشعار هو الحد الأدنى. مع اضافة كلمة المدير العام 3+، تهجير QS يحدث ولوحظ حدوث زيادة في الانبعاثات مضان. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
هناك في الوقت الحاضر، احد يشيع استخدامها أسلوب قائم على التحليل الطيفي للكشف عنجي مائي ش ج 3+. يستخدم هذا الاختبار البرتقال زايلينول جزيء، والتي تخضع لعملية التحول في أقصى الطول الموجي امتصاص 433-573 نانومتر على عملية إزالة معدن ثقيل إلى أيون 10. نسبة هذين الامتصاصية ماكسيما يمكن أن تستخدم لقياس كمية من unchelated ش ج 3+. أجهزة الاستشعار أبتمر هو بديل (قد تكون أيضا مكملة) لفحص زايلينول البرتقال، وطرق لهما ظروف التفاعل المختلفة (مثل درجة الحموضة وتكوين المحاليل المستخدمة)، الإختياريات الهدف، ويتراوح خطية من تقدير، وطرائق الكشف 9.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: يتم استخدام الجزيئي المياه البيولوجيا الصف في كافة الاستعدادات العازلة والحل. جميع أنابيب القابل للتصرف (microcentrifuge لوPCR) ونصائح الماصة هي DNase- وريبونوكلياز خالية. يرجى الاطلاع على ورقة بيانات سلامة المواد (MSDS) لجميع المواد الكيميائية قبل استخدامها. ينصح بشدة استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة (PPE).
1. إعداد الحلول المالية أبتمر
2. إعداد 2X ش ج استشعار الحل
3. بناء منحنى الإسفار المعايرة والكشف عن وجود Unchelated ش ج 3+ في حل من وكيل التباين كلمة المدير العام
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويرد التغيير مضان نموذجي من الحل ش ج استشعار بحضور unchelated ش ج 3+ في الشكل 2. قد يكون رسم انبعاث كما تغير مضان أضعاف (الشكل 2A) أو مضان الخام القراءة (الشكل 2B) في وحدات التعسفي (AFU). كلا المؤامرات تسفر عن منحنيات المعايرة متشابهة جدا مع مجموعة خطية لتركيزات ش ج 3+ أقل من 1 ميكرومتر وتشبع إشارة في> 3 ميكرومتر. الحد من الكشف ~ 100 نيوتن متر مع نسبة 3 الإشارة إلى الضوضاء....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
باستخدام كلمة المدير العام استشعار القائم على أبتمر، وزيادة في الانبعاثات مضان أن يتناسب مع تركيز unchelated ش ج 3+ لوحظ. لتقليل كمية العينة المستخدمة، يمكن تشغيل الفحص في صفيحة 384 بشكل جيد مع حجم العينة ما مجموعه 45 ميكرولتر لكل بئر. في هذا التصميم، واختيار فلوريسئين (فام) وdabcyl (DAB) ويستند في المقام الأول على تكلفة الكواشف. لتعديل الطول الموجي الانبعاثات، الاقتران مختلفة من fluorophore وفاكهه تقضي يمكن استخدامها 11.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
يسعدنا أن نعرب عن امتناننا للدكتور ميلان إن ستويانوفيتش من جامعة كولومبيا ، نيويورك ، نيويورك للمدخلات العلمية القيمة. يتم دعم هذا العمل بتمويل من جامعة ولاية كاليفورنيا إيست باي (CSUEB) ومنحة دعم أعضاء هيئة التدريس CSUEB - الباحث الفردي. تم دعم OE و TC و A.L. من قبل زمالة مركز CSUEB لأبحاث الطلاب (CSR).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يمكن استخدام مياه المسببة للتآكل يمكن الطرد المركزي الدقيقة مناسبة
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| تسلسل المدخلات Gd-aptamer | IDTDNA | وتعديل الفلوروفور في شكل الترتيب | A فلوروفور بطول موجة انبعاث مختلف. يمكن أيضا طلب أبتامر من شركة أخرى. |
| تبريد حبلا | IDTDNA | تسلسل الإدخال وتعديل التبريد في شكل الترتيب | يمكن استخدام مروي مختلف لنقل الطاقة الأمثل من الفلوروفور. يمكن أيضا طلب أبتامر من شركة أخرى. |
| من الدرجة في البيولوجيا الجزيئية | لا توجد شركة مصنعة محددة ، سواء معالجتها DEPC أو غير DEPC تعمل بشكل جيد بشكل جيد | ||
| كلوريد الجادولينيوم (III) اللامائي | Strem | 936416 | HEPES السامة |
| فيشر Scientific | BP310-500 | ||
| كلوريد المغنيسيوم اللامائي | MP Biomedicals | 0520984480 - 100 جم | |
| كلوريد الصوديوم | Acros Organics | 327300025 | |
| كلوريد البوتاسيوم | فيشر Scientific | P333-500 | |
| هيدروكسيد الصوديوم ، الكريات | فيشر Scientific | BP359 | |
| حمض الهيدروكلوريك | فيشر Scientific | SA49 | سامة ومسببة للتآكل |
| 384 بئر شفة منخفضة من البوليسترين الأسود المسطح القاع ألواح NBS | لوحات Corning | 3575 | التي هي مناسبة للتألق القراءة مطلوبة. |
| Nalgene Rapid-Flow معقم الزجاجة العلوية القابل للتصرف | Thermo Scientific | 5680020 | سطح الزجاجة مزود بغشاء PES 0.2 ميكرون |
| زجاجات معقمة يمكن التخلص منها 250 مل | 430281 | استخدام زجاجة أكبر أو أصغر | |
| 1.5 مل أنابيب | لا توجد شركة تصنيع محددة ، طالما أنها خالية من الحمض النووي والحمض النووي الريبي أنابيب | ||
| 0.2 مل PCR | لا توجد شركة مصنعة محددة ، طالما أنها خالية من الحمض النووي والحمض النووي الريبي | ||
| Micropipets | لا توجد شركة تصنيع محددة | ||
| أطراف Pipet (غير مرشح) بأحجام | لا توجد شركة تصنيع محددة ، طالما أنها خالية من DNAse و RNAse | ||
| < قوية > المعدات < / قوية > | |||
| قارئ الألواح | Biotek Synergy H1 | ستعمل قارئات اللوحات من الشركات المصنعة الأخرى بشكل جيد |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن