تقرير زيتا المحتملة عبر جسيمات متناهية الصغر إزفاء السرعات من خلال الانضباطي ثقب النانو: استخدام الجسيمات المعدلة الحمض النووي كمثال

الهدف العام من هذا الإجراء هو توصيف الكيمياء السطحية لجزيئات النانو باستخدام الاستشعار اللاحق المقاوم للضبط ، أو TRPS ، وتحديد إمكانات زيتا للمادة. يظهر هذا من خلال توصيف جزيئات النانو المعدلة بالحمض النووي. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في توصيف المواد النانوية وتطوير المقايسة الحيوية.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكنك إكمال تحليل الجسيمات عن طريق الجسيمات. تتم ترجمة كل إشارة جسيم الحمض النووي إلى قياس جهد زيتا ، مما يوفر صورة كاملة للعينة التي يتم تحليلها. يمكن أن توفر أقدم طريقة نظرة ثاقبة لتوصيف المواد.

يمكن تطبيقه أيضا على تطبيقات أخرى ، مثل تطوير المقايسة الحيوية للكشف عن الخلايا والفيروسات والحمض النووي والبروتينات. بشكل عام ، سوف يكافح الفرد الجديد في هذه الطريقة لأنه ليس من السهل حقن الاختبار ثم انتظر الإجابة. هناك بعض المدخلات من العالم المطلوب.

لبدء هذا الإجراء ، دوامة الستربتافيدين الجسيمات المطلية لمدة 30 ثانية قبل صوتنة لمدة دقيقتين عند 80 واط لضمان التشتت الأحادي. قم بتخفيف الجسيمات المطلية بالستربتافيدين واحدا من كل مائة في المخزن المؤقت PBST لتحقيق تركيز ناتج من واحد في عشرة إلى تسعة جسيمات لكل مليلتر. ثم دوامة الجسيمات لمدة 30 ثانية.

بناء على قدرة ربط تبلغ 4 ، 352 بيكومول لكل ملليغرام بالتركيز المناسب للحمض النووي للجزيئات للتركيزات الناتجة عن 10 و 20 و 30 و 40 و 47 و 95 و 140 و 210 نانو مولار. بعد دوامة العينات لمدة 10 ثوان ، ضعها على عجلة دوارة في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة للسماح للحمض النووي بالارتباط بأسطح الجسيمات عبر تفاعل البيوتين الستربتافيدين. بمجرد إضافة الحمض النووي الملتقط واحتضانه مع الجسيمات ، قم بإزالة الحمض النووي الزائد والمحلول عن طريق الفصل المغناطيسي عن طريق وضع العينات على رف مغناطيسي لمدة 30 دقيقة.

بعد ذلك ، قم بإزالة المادة الطافية ، مع الحرص على عدم إزعاج مجموعة الجسيمات المشكلة حديثا ، الأقرب إلى المغناطيس. ثم استبدل المادة الطافية بنفس الحجم من المخزن المؤقت PBST الجديد. أضف الآن الكمية المطلوبة من الحمض النووي المستهدف إلى كل عينة لضمان الوصول إلى أقصى حد ممكن من الارتباط المستهدف.

دوامة العينات لمدة 10 ثوان. ووضعها على العجلة الدوارة في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة. بمجرد اكتمال التهجين ، قم بإزالة الحمض النووي المستهدف الزائد عن طريق الفصل المغناطيسي عن طريق وضع العينات على الرف المغناطيسي لمدة 30 دقيقة.

بعد ذلك ، قم بإزالة المادة الطافية ، مع الحرص على عدم إزعاج مجموعة الجسيمات المشكلة حديثا ، الأقرب إلى المغناطيس. ثم استبدل المادة الطافية بنفس الحجم من المخزن المؤقت PBST الجديد. بعد تكرار الخطوات السابقة للعينات المكررة ، ضع العينات على العجلة الدوارة في درجة حرارة الغرفة لمدة 16 ساعة للتحقق من أوقات تهجين الحمض النووي.

في هذه المرحلة ، قم بتوصيل أداة TRPS بنظام كمبيوتر مزود ببرنامج في مكانه. باستخدام الفرجار ، قم بقياس المسافة بين الجزء الخارجي من فكين متوازيين. اكتب المسافة في حقل التمدد في علامة تبويب إعدادات الأداة وانقر فوق معايرة التمدد أسفل علامة التبويب.

بعد ذلك ، قم بتركيب غشاء نانوي من البولي يوريثين بشكل جانبي بحجم مناسب للتحليل على الفكين مع توجيه رقم معرف المسام النانوية لأعلى. ثم قم بتمديد الفكين إلى التمدد المطلوب للتحليل باستخدام مقبض ضبط التمدد على جانب الأداة. ضع 80 ميكرولترا من المخزن المؤقت PBST في خلية السائل السفلي أسفل المسام النانوية ، مع التأكد من عدم وجود فقاعات قد تؤثر على القياس.

الآن انقر فوق خلية السائل العلوية في مكانها وأضف 40 ميكرولترا من المخزن المؤقت ، مع التأكد من عدم وجود فقاعات. ثم ضع قفص فاراداي فوق النظام وقم بتطبيق ضغط خارجي كما هو موضح في بروتوكول النص. بعد وضع 40 ميكرولترا من جزيئات المعايرة في خلية السائل العلوية ، أكمل قياس TRPS بثلاثة جهد مطبق.

قم بتغيير الجهد بالنقر فوق أزرار الجمع والطرح على مقياس الجهد في علامة تبويب إعدادات الجهاز في البرنامج. تأكد من أن الفولتية الثلاثة تعيد تيارات الخلفية المناسبة. وتأكد من أنه عند الجهد المتوسط ، تنتج جزيئات المعايرة متوسط حجم حصار لا يقل عن 0.3 نانو أمبير.

بمجرد تحقيق الشروط الموضحة في بروتوكول النص، ابدأ التشغيل بالنقر فوق ابدأ في البرنامج في علامة التبويب الحصول على البيانات. لإكمال القياس، انقر فوق إيقاف في علامة التبويب الحصول على البيانات واحفظ ملف البيانات. اغسل النظام عن طريق استبدال جزيئات المعايرة ب 40 ميكرولترا مع مخزن مؤقت PBST في خلايا السوائل العلوية عدة مرات.

وتطبيق ضغوط مختلفة حتى لا توجد المزيد من أحداث الحصار ، مما يضمن عدم وجود جزيئات متبقية وعدم وجود تلوث متبادل. بعد تحقيق التيار الأساسي المناسب ، استبدل المنحل بالكهرباء في خلية السائل العلوية ب 40 ميكرولتر من العينة. ابدأ تشغيل العينة بالنقر فوق ابدأ في علامة التبويب الحصول على البيانات.

سجل ما لا يقل عن 500 جسيم وتأكد من أن وقت التشغيل لا يقل عن 30 ثانية. لإكمال القياس، انقر فوق إيقاف في علامة التبويب الحصول على البيانات واحفظ ملف البيانات. يظهر هنا مثال على تحليل الحجم وإمكانات زيتا للجزيئات المطلية بالستربتافيدين بدون تعديلات والجسيمات المطلية بالستربتافيدين المشبعة بالحمض النووي أحادي الشريط على السطح.

على الرغم من أن كلتا العينتين كانتا متشابهتين في الحجم ، إلا أن إمكانات زيتا كانت مختلفة بشكل كبير وأكبر بكثير عندما تم تشغيل الحمض النووي على سطح الجسيمات. يتم عرض بيانات الحجم وإمكانات زيتا المعروضة للعينات ذات أقل تركيزات أعلى من الحمض النووي المهجن إلى الجسيمات المطلية بالستربتافيدين. يتم تسجيل قيمة محتملة زيتا أكبر للجسيمات المهجنة بتركيز أعلى من الحمض النووي.

هنا التغيير في إمكانات زيتا المقاسة للحمض النووي الذي تم فحصه فقط ، وهدف الحمض النووي التكميلي تماما ، وهدف الحمض النووي المرتبط بمنتصف ، وهدف الحمض النووي المرتبط بنهاية ، وهدف الحمض النووي المتدلي. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في 20 دقيقة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر غسل القطب النانوي جيدا بين كل معايرة وعينة للتأكد من عدم وجود تلوث متبادل بين العينات ومنع أي انسداد نانوي.

بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الحواس الحيوية لاستكشاف تفاعلات البروتين والبروتين والبروتين والحمض النووي في فحوصات متعددة الإرسال. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية الحصول على إمكانات زيتا باستخدام TRPS وإعداد جزيئات معدلة بالحمض النووي للمقايسات الحيوية.