An Aptamer-based Sensor for Unchelated Gadolinium(III)

这种基于荧光的测定的总体目标是检测含有磁共振成像造影剂的水溶液中是否存在有毒的未螯合钆离子。这种方法可以通过提供一种确保合成剂高奇偶性的方法，帮助促进基于钆的 MRI 造影剂。该技术的主要优点是它能够检测亚微摩尔浓度的未螯合有毒钆，与其他生物金属阳离子相比具有相对较高的选择性。

要开始此过程，请按照文本方案中的概述准备检测缓冲液。使用氢氧化钠和盐酸，将 pH 值调节至 7.4。然后，通过带有 0.2 微米 PES 膜的无菌一次性瓶顶过滤器过滤缓冲液。

接下来，将 497 μL 的检测缓冲液转移到新的微量离心管中。加入 1 微升制备的钆适配体储备液和 2 微升制备的 QS 储备液。将 50 μL 这种 2X 钆传感器溶液转移到 9 个 PCR 管中。

之后，将试管放入热循环仪中。设置热循环仪将样品加热至 95 摄氏度 5 分钟，然后在 15 分钟内将溶液缓慢冷却至 25 摄氏度。请务必记住将 2X 钆传感器溶液加热至 95 度，然后在添加钆离子溶液之前缓慢冷却至室温。

首先，将固体三氯化钆溶解在测定缓冲液中，以制备所需浓度的钆三储备液。使用连续稀释，按照文本方案中的概述制备 6 个 100 微升钆 3 溶液。在此之后，将要测试的造影剂溶解在测定缓冲液中。

使用连续稀释制备三种不同浓度的样品。然后，从热循环仪中取出含有 2X 钆传感器溶液的 PCR 管。将 50 μL 每种钆 3 溶液转移到单独的 PCR 管中。

将每种溶液上下移液数次以混合。接下来，将 50 μL 的每种造影剂溶液分别转移到剩余的 PCR 管中。通过上下吹打数次来混合。

将所有 9 种溶液在室温下孵育 5 分钟。在此之后，将每种溶液的 45 微升一式两份转移到 384 孔板中。然后，按照文本协议中的概述记录和分析荧光数据。

在本研究中，使用基于荧光的方法在水溶液中检测未螯合的三价钆离子。荧光传感器是通过将荧光基团连接到适配体上而开发的。然后将传感器与淬灭链杂交，该淬灭链用暗淬灭剂分子标记。

钆 3 的添加会取代适配体的淬灭链，导致荧光发射增加。使用 100 纳摩尔钆适配体和 200 纳摩尔 QS 获得校准曲线，并绘制原始荧光或荧光倍数变化。两条曲线都显示了钆低于 1 微摩尔的 3 个浓度的线性范围，以及浓度超过 3 微摩尔的信号饱和。

然后分析两个不同批次的钆酸，浓度范围从 0 毫摩尔到 20 毫摩尔。虽然在此范围内，高纯度样品的荧光发射没有明显增加，但在含有浓度低至 5 毫摩尔的未螯合钆 3 的样品中观察到显著变化。在尝试此过程时，重要的是要确保微孔板的孔中没有气泡，因为这会改变荧光读数。

使用该程序，我们甚至可以在含有造影剂的溶液中检测到少量计算的钆离子。这将是确定试剂纯度的好方法。使用化学品可能很危险，在执行此程序时采取预防措施（例如佩戴个人防护设备）非常重要。