Elektronische Zunge generieren Continuous Erkennungsmuster für die Protein-Analyse

Summary

Es wird ein neuartiger Ansatz für die Konstruktion der elektronischen Zunge (eT) beschrieben, der das Design und die Produktion von Sensormaterialien erheblich vereinfacht und es dem eT ermöglicht, kontinuierliche Entwicklungsprofile und Landschaften für Proben in Flüssigkeit zu erzeugen. Die erhaltene eT ist effizient für gängige Proteinanalysen, wie z. B. die Diskriminierung.

Abstract

Im aktuellen Protokoll wurde ein kombinatorischer Ansatz entwickelt, um das Design und die Produktion von Sensormaterialien für den Aufbau elektronischer Zungen (eT) für die Proteinanalyse zu vereinfachen. Durch das Mischen einer kleinen Anzahl einfacher und leicht zugänglicher Moleküle mit unterschiedlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften, die als Bausteine (BBs) verwendet werden, in unterschiedlichen und kontrollierten Anteilen und durch die Möglichkeit, dass sich die Mischungen auf der Goldoberfläche eines Prismas selbst zusammensetzen, wurde eine Reihe von kombinatorischen Oberflächen mit geeigneten Eigenschaften für die Proteinsensorik geschaffen. Auf diese Weise kann eine große Anzahl von kreuzreaktiven Rezeptoren schnell und effizient gewonnen werden. Durch die Kombination eines solchen Arrays von kombinatorischen kreuzreaktiven Rezeptoren (CoCRRs) mit einem optischen Detektionssystem wie der Oberflächenplasmonenresonanztomographie (SPRi) kann das erhaltene eT die Bindungsereignisse in Echtzeit überwachen und kontinuierliche Erkennungsmuster erzeugen, einschließlich eines 2D-Continuous-Evolution-Profils (CEP) und einer 3D-Continuous-Evolution-Landschaft (CEL) für Proben in Flüssigkeiten. Ein solches eT-System ist effizient für die Unterscheidung gängiger gereinigter Proteine.

Introduction

Präzise und schnelle Proteinerkundungsmethoden sind in der medizinischen Diagnostik und der Proteomik sehr wichtig. Klassische Proteindetektions Arrays, wie Biochips, auf der "Schloss-und-Schlüssel" Anerkennung Prinzip und erfordern spezifische Rezeptoren wie Aptamere, Antikörper oder Mimetika.

In den letzten Jahren hat Differenzmess inspiriert durch den menschlichen Geruchssinn und gustation als Alternative ¹ entstanden. Diese elektronische Nase / Zunge (DE / ET) Ansatz basiert auf unterschiedlichen Bindung von Analyten auf ein Array von kreuzreaktiven Rezeptoren (CRRs), die nicht brauchen, sehr spezifisch oder selektiv für di....

Protocol

1. Herstellung der verschiedenen Lösungen und Protein-Proben

1. Planen 100 ml Phosphatpufferlösung (PBS-G), der 50 mM NaH ₂ PO _4, 50 mM NaCl und 10% Glycerin bei pH 6,8.
2. Planen 250 ml HEPES-Pufferlösung, enthaltend 10 mM HEPES, 150 mM NaCl, 0,005% Tween 20 bei pH 7,4.
3. Bereiten Stammlösung von Baustein 1 (BB1) Laktose und Baustein 2 (BB2) sulfatierte Laktose (Abbildung 1) bei 0,2 mM in PBS-G.
4. Vorbereitung 1 ml der Proteinlösung in HEPES: A rachis hypogaea Lectin (AHL) bei 500 nm, Myoglobin bei 1 uM, und Lysozym bei 500 nM.
5. Es werden 20 ml 1% SDS in ultrareinem Wasser.
....

Results

Um die Fähigkeit der elektronischen Zunge für gemeinsame Protein-Analyse zu untersuchen, wurden drei Proteine ​​verwendet: AHL, Myoglobin und Lysozym. Für jedes Protein eine deutliche 2D kontinuierliche Entwicklung Profil CEP wurde die ET erzeugt wird, wie in 6 gezeigt.

Darüber hinaus dank SPRi, die in der Lage, um die Echtzeit-Adsorption und Desorption Kinetik zu überwachen, für jedes Protein eine zeitabhängige kontinuierliche Erkennungsmuster ist, die so genannte 3D-Landsc.......

Discussion

Die wichtigsten Schritte zur Konstruktion dieser eT sind bemüht, eine gute Reproduzierbarkeit des Systems zu gewährleisten. Beispielsweise die Reinigung der Goldoberfläche des Prismas mit einem standardisierten Verfahren vor Verwendung Zugabe von 10% Glycerin in den elf reinen und gemischten Lösungen BB1 und BB2 zur Lösungsmittelverdampfung während BBs selbstorganisierende auf der Goldoberfläche des Prismas zu vermeiden, Abscheiden mehrerer Wiederholungen für jede [BB1] / ([BB1] + [BB2])-Verhältnis, etc. .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
SPRi Apparate	Das SPRi-Gerät von Horiba Scientific-GenOptics		wird in einen temperaturgeregelten Inkubator bei 25 °C gestellt.
Inkubator	Memmert
Spritzenpumpe	Cavro wissenschaftliche Instrumente	Cavro XLP 6000
Micro Elite Entgaser	Alltech	AT590507
Mitteldruck-Einspritzventil mit 6 Anschlüssen	Upchurch Scientific		Das Volumen der verwendeten Injektionsschleife beträgt 500 μl.
Femto-Plasmareiniger (Version 7)	Diener Electronic		Online-Entgasungssystem mit 2 Kanälen.
Spotter	Siliflow		Es handelt sich um einen berührungslosen piezoelektrischen Spotter.
SPRi-Biochip	Horiba Scientific-GenOptics	36000067	Das Prisma besteht aus einem Glasprisma mit hohem Brechungsindex, das mit einem dünnen Goldfilm (45 nm) beschichtet und speziell für bildgebende Zwecke entwickelt wurde.
Erythrina cristagalli Lektin	Sigma-Aldrich	L5390
Arachis hypogaea Lektin	Sigma-Aldrich	L0881
Myoglobin	Sigma-Aldrich	M1882
Lysozym	Sigma-Aldrich	L6876
CXCL12α			Zur Verfügung gestellt von Dr. Hugues Lortat-Jacob; Einzelheiten zur Vorbereitung finden Sie in den unterstützenden Informationen in Referenz 9
CXCL12γ			Zur Verfügung gestellt von Dr. Hugues Lortat-Jacob; Einzelheiten zur Zubereitung siehe unterstützende Informationen in Referenz 9
Lactose			Bereitgestellt von Prof. David Bonnaffé; Einzelheiten zur Zubereitung siehe unterstützende Informationen in Referenz 9
Sulfatierte Lactose			Bereitgestellt von Prof. David Bonnaffé; Einzelheiten zur Zubereitung siehe unterstützende Informationen in Referenz 9
Glycerin	Sigma-Aldrich	G5150
SDS	Sigma-Aldrich	L4509
Tween 20	Sigma-Aldrich	274348
HEPES	Sigma-Aldrich	H3375
Natriumphosphat einbasisch	Sigma-Aldrich	S0751
Natriumchlorid	Sigma-Aldrich	S3014