2022年2月16日
本文介绍了利用基于化学发光的高灵敏度检测方法来检测一氧化氮及其生物学相关衍生物的实验方案。
本方案使研究人员能够熟练使用化学发光检测仪测量一氧化氮代谢物,而无需现场配备专业人员或承担相关费用。基于化学发光的检测方法是检测任何生物样本中一氧化氮及其代谢物水平微小变化的最灵敏方法。吸入性一氧化氮是一种用于治疗多种疾病的治疗性气体。
准确地将疾病进展和恢复过程与一氧化氮代谢物水平相关联至关重要。吸入型一氧化氮作为一种抗菌剂,在治疗呼吸道感染性疾病患者方面展现出良好前景。化学发光法有助于深入理解一氧化氮剂量及其代谢物与微生物学及病理生理学变化之间的关联。
配制 DETA-NONOate 溶液时,将 10 毫克 DETA-NONOate 加入 610 微升 pH 7.4 的 PBS 中含 10 毫摩尔的氢氧化钠溶液中,配制成 100 毫摩尔的 DETA-NONOate 溶液,并置于冰上保存。接下来,将氧气管路连接至化学发光检测器,并根据文中提供的制造商说明,调节氧气罐压力。然后,将强场介电滤光片管路连接至化学发光检测器。
在化学发光检测器界面上,启动液相检测的检测程序,确保氧气供应充足,检测器将开始采样,并以毫伏为单位的信号显示检测结果;否则将提示负向诊断信号。准备吹扫容器时,通过将针阀完全向右旋紧,关闭吹扫容器的三个端口,并关闭进样口和出样口的旋塞阀。取下吹扫容器的盖子。
向反应室中加入足量的、适用于预定检测的试剂,确保用于注入样品的注射器针头能够接触到液柱,同时验证是否存在稳定且理想的基线。启动吹扫气体流时,应确保惰性气体钢瓶配备双级减压阀,并将惰性气体钢瓶连接至容器的气体入口。然后打开吹扫容器的出口,并调节减压阀使出口气体压力为每平方英寸1至5磅。
然后,打开吹扫瓶的入口,缓慢打开吹扫瓶的针阀,使气体流入,并观察吹扫瓶内是否有气泡产生以确认气体流动。为调节气体流量,使用化学发光检测器测量强场介电滤光线路采集环境空气时的池压力。重新放置吹扫瓶上的瓶盖,并将强场介电滤光线路连接至吹扫瓶。
使用针阀调节,使化学发光检测器处的细胞压力达到与环境空气中所记录相同的压力值。要启动化学发光信号采集程序,需将化学发光检测器的串行端口连接至已安装采集程序的计算机串行端口,然后运行分析程序。
单击“采集”,然后选择用于保存数据文件的文件夹,输入文件名,再单击“保存”。在准备进样时,通过单击最小值和/或最大值按钮并输入所需数值,调节屏幕上的电压刻度,以控制目标基线。进行样品进样时,在吸取每个样品前,先用去离子水和蒸馏水至少冲洗注射器两次或更多次,并确保在擦拭纸上能顺畅排出水流。
然后,将注射器插入样品管中,同时握住注射器和样品管使其靠近,缓慢拉动活塞至所需体积,注意避免吸入气泡或未均质化的固体成分。用实验专用擦拭纸清洁注射器针头,将注射器插入进样口的进样垫中。确认针头位于液相内后,将样品注入反应室。
在软件程序中标记进样时,点击“样本名称”下方的灰色框,输入样本名称,然后点击“标记进样”,同时确认进样导致信号上升,或在无细胞血红蛋白检测中导致一氧化氮消耗下降。通过体外循环后化学发光法测定无细胞血红蛋白与一氧化氮消耗之间的剂量反应关系。可以认为,氧化状态的血红素基团浓度较高,能够清除一氧化氮。
在接受体外循环期间使用一氧化氮的患者中,大部分血红素基团处于还原状态,不会消耗一氧化氮。游离血红蛋白浓度的测定结果显示,体外循环后12小时内其从血浆中的清除较为缓慢。然而,一氧化氮的消耗在15分钟时达到峰值,并不反映游离血红蛋白的清除过程。
无细胞血红蛋白对一氧化氮消耗的线性回归曲线显示,在体外循环术后15分钟,以氧化型且消耗一氧化氮的血红蛋白为主,而在基线以及体外循环术后4小时和12小时,则以还原型血红蛋白为主。同时监测了一氧化氮气体给药对一氧化氮消耗的影响。当患者在术中和术后接受一氧化氮气体治疗时,体外循环后游离血红蛋白的升高并未伴随一氧化氮消耗的增加。
结果表明,外源性给予的一氧化氮可还原大部分游离血红蛋白,并防止一氧化氮被清除。仅当所有条件保持相同时,该实验才有效。若液面高度超过反应柱,必须停止实验并重新进行校准。
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本方案使研究人员能够熟练使用化学发光检测仪测定一氧化氮代谢物。基于化学发光的检测方法是检测生物样本中一氧化氮及其代谢物水平微小变化的最灵敏方法。
准确量化一氧化氮及其代谢物对于评估吸入性一氧化氮在临床前和临床研究中的治疗效果至关重要。基于化学发光法的检测方法具有足够的灵敏度,可检测一氧化氮水平的微小变化,有助于在血管和肺部治疗药物开发中进行机制性风险评估。该能力可通过将一氧化氮代谢物水平与病理生理学结果相关联,支持基于数据的决策判断。
该方法可整合到发现生物学中,用于靶点验证、筛选调节一氧化氮(NO)的药物,以及将NO药效学与疾病修饰相关联的转化研究。