Name: Detección rápida homogénea de Ensayos Biológicos Usando el Sistema de modulación magnética biosensores (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-06-13T17:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 58 s
Description: Aprende la detección homogénea rápida de biomoléculas usando el sistema de biosensores de modulación magnética (MMB). Este método permite identificar interleucina-8 sin pasos de lavado, aumentando la sensibilidad y reduciendo el tiempo del ensayo.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Este trabajo fue apoyado en parte por el Fondo Ishaya Horowitz.

IL-8 del ensayo: <ol><li> La mezcla de reacción fueron las siguientes cuatro componentes en 100 l de volumen final de tampón de ensayo en sus respectivas concentraciones. 10 l de bolas magnéticas con anticuerpos de captura en 100 bolas / l final de las concentraciones, 2 l de biotina IL-8 de anticuerpos en una concentración final nano-gram/μl, 1 l de proteínas fluorescentes de 20 estreptavidina concentración final nano-gram/μl, y 1 l de IL-8 blanco a 0,48 pico-gram/μl. Los componentes se añaden uno por uno para el tampón de ensayo y luego se agita durante 30 minutos. </li><li> Una reacción de control se prepara de la misma manera sin la IL-8 blanco. </li><li> Las reacciones son más tarde puesto sin ningún tipo de separación o etapa de lavado en las cubetas e inspeccionados con el sistema de MMB. </li></ol> MMB sistema: <ol><li> Coloque la cubeta en su posición entre los dos polos electromagnéticos. </li><li> Operar la corriente de modulación y esperar 30 segundos para permitir la agregación y la condensación de las cuentas </li><li> Medir la señal del amplificador lock-in con un osciloscopio. </li></ol> Los resultados representativos: La inspección visual de las cuentas agregadas presenta una clara diferencia entre la reacción con el objetivo y la reacción, sin el objetivo. En todas las reacciones con el objetivo, el exceso acumulado un agregado único y denso que se movía dentro y fuera del haz de láser de una manera unirse. Sin embargo, en toda la reacción sin que el objetivo, las cuentas fueron menos agregados y su movimiento se unen menos (ver Figura 1). <img src="/files/ftp_upload/1935/1935fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1: la inspección visual de inmunoensayo sándwich "(a) sin el objetivo de IL-8 (b) Con el objetivo de IL-8. El reloj de modulación polo (amarillo) y la señal de salida PMT (magenta), mientras que la detección de pico 0,48 gramos de IL-8 blanco se presenta en la Figura 1 (a). La modulación de frecuencia para cada polo está a 2 Hz. Sin embargo, como era de esperar teóricamente, cuando las perlas pasar el rayo láser, el PMT detecta la luz fluorescente y hay un pico en la tensión de salida PMT. Por lo tanto, la frecuencia de demodulación es de 4 Hz. Cuando la señal de la tensión premenstrual y el reloj se duplicó de modulación (4 Hz) se introducen en la cerradura en el amplificador, el detector de fases detecta la sincronización y los resultados con alto voltaje (ver Figura 2). <img src="/files/ftp_upload/1935/1935fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 2"> Figura 2: (a) el reloj de modulación (amarillo) y la señal de PMT (magenta) cuando la detección de pico 0,48 gramos de IL-8 blanco. (B) El bloqueo del resultado de la tensión del amplificador en dos análisis diferentes. El bloqueo del amplificador no detectó ninguna señal de que la muestra de control se puso a prueba. Este hecho, junto con la diferencia visual en la agregación sugiere que el sistema MMB puede identificar claramente la presencia de IL-8 blanco.

<ol><li>Danielli, A., Arie, A., Porat, N., Ehrlich, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+fluorescent-labeled+probes+at+sub-picomolar+concentrations+by+magnetic+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Detection of fluorescent-labeled probes at sub-picomolar concentrations by magnetic modulation.</a> Optics Express. 16, 19253-19259 (2008).</li>
<li>Danielli, A., Porat, N., Arie, A., Ehrlich, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+homogenous+detection+of+the+Ibaraki+virus+NS3+cDNA+at+pico-molar+concentrations+by+magnetic+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Rapid homogenous detection of the Ibaraki virus NS3 cDNA at pico-molar concentrations by magnetic modulation.</a> Biosensors and Bioelectronics. 25, 858-863 (2009).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Bio-Rad+%22Human+angiogenesis+assay+panel%22%22">Bio-Rad "Human angiogenesis assay panel"</a>. , Bio-Plex Pro. Forthcoming.</li>
<li>Instruction Manual. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Bio-Plex+Precision+Pro+Cytokine+Assay%22">Bio-Plex Precision Pro Cytokine Assay</a>. , Bio-Rad Laboratories. Hercules, CA. Forthcoming.</li>
</ol>

En resumen, hemos demostrado que el sistema de MMB se puede utilizar para detectar la presencia de IL-8 blanco a bajas concentraciones (0,5 pico gramos es el límite de detección de los ensayos de precisión Bio-Plex citoquinas Pro [3,4]). La capacidad del sistema no se limita a la IL-8 y se puede utilizar para detectar otras proteínas. Las ventajas del sistema de MMB son la capacidad de detectar el objetivo rápidamente y sin ningún tipo de separación o paso de lavado. Por lo tanto, facilita el proceso de detección y perm...

<table><tbody><tr><td>Conjunto Bio-Plex Pro Citoquina Humana IL-8</td><td>Bio-Rad</td><td>171-B5008M</td><td></td></tr><tr><td>Objetivo recombinante humano IL-8</td><td>Thermo Fisher Scientific, Inc.</td><td>R202625</td><td></td></tr><tr><td>Anticuerpo monoclonal biotinilado de ratón anti IL-8 humano G265-8</td><td>BD Biosciences</td><td>554718</td><td></td></tr><tr><td>Proteína fluorescente acoplada a estreptavidina</td><td>Bio-Rad</td><td>Streptavidin PE</td><td></td></tr></tbody></table>

detección rápida homogénea de ensayos biológicos usando el sistema de modulación magnética biosensores

Rapid Homogeneous Detection of Biological Assays Using Magnetic Modulation Biosensing System

Una modulación magnética sistema de biosensores (MMB) [1,2] con rapidez y de manera homogénea detectado dianas biológicas a bajas concentraciones, sin ningún tipo de lavado o etapa de separación. Cuando la IL-8 fue objetivo, un «sandwich&#39; ensayo basado adjunta bolas magnéticas con IL-8 anticuerpo de captura a la estreptavidina acoplados a la proteína fluorescente a través de la IL-8 blanco y un IL-8 con biotina de anticuerpos. El perlas magnéticas se maniobran en el movimiento oscilatorio de la aplicación de un gradiente de campo magnético a través alternando dos polos electromagnéticos. Las proteínas fluorescentes, que se adjuntan a las perlas magnéticas se condensan en el área de detección y sus movimientos dentro y fuera de un rayo láser ortogonales produce una señal periódica fluorescente que se demodulada con detección síncrona. El sistema de modulación biosensores magnéticos se utilizó anteriormente para detectar las secuencias de codificación de la proteína no estructural del virus Ibaraki 3 (NS3) del ADN complementario (ADNc) [2]. Las técnicas que se muestran en este trabajo para la manipulación externa y la condensación de las partículas se pueden utilizar para otras aplicaciones, por ejemplo, entrega de medicamentos magnéticamente acoplados<em&gt; En-vivo</em&gt; O mejorar el contraste de<em&gt; En-vivo</em&gt; Aplicaciones de imagen.

Magnética modulación del sistema de biosensores se utiliza a la rápida, sensible y simplemente detectar ensayos biológicos, como las moléculas de ADN y las proteínas.

Detección rápida homogénea de Ensayos Biológicos Usando el Sistema de modulación magnética biosensores

Un sistema de biodetección por modulación magnética (MMB) [1,2] detectó de manera rápida y homogénea objetivos biológicos en concentraciones bajas sin necesidad de lavado ni...

La biosensación mediante modulación magnética o MMB es una técnica novedosa para la detección de moléculas biológicas. Aquí se muestra un ensayo de prueba de principio en el que se detecta la interleucina ocho cuando se añade interleucina ocho, también llamada IL ocho, a una mezcla de reacción que contiene microesferas magnéticas recubiertas con anticuerpos mediante un anticuerpo anti-IL ocho inmovilizado y estreptavidina marcada con un fluoróforo. Se crea efectivamente un sándwich molecular que une la molécula fluorescente a la microesfera magnética.La reacción se coloca en un vete y en un campo magnético alterno. Se aplican gradientes mediante dos polos electromagnéticos, que mueven las perlas en un movimiento oscilatorio. El movimiento periódico de la perla con proteínas fluorescentes entrando y saliendo de un haz láser ortogonal produce una señal fluorescente que es recogida por un PMT y demodulada.Utilizando un amplificador de bloqueo, el movimiento de los corpúsculos puede visualizarse mediante una cámara CCD en lugar del PMT; se observa un movimiento sincrónico en muestras donde los corpúsculos magnéticos se han unido a proteínas fluorescentes mediante IL-8. Hola, soy Adia del Laboratorio de Óptica No Lineal y Láser del Departamento de Electrónica Física de la Universidad de Tel Aviv. Soy NoGo del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Illinois en Chicago, y soy Marcelo Erlich del Departamento de Investigación Celular e Inmunología de la Universidad de Tel Aviv.Hoy les mostraremos un método para la detección homogénea rápida de ensayos biológicos mediante un sistema de biosensado con modulación magnética. Estamos utilizando este procedimiento en nuestro laboratorio para detectar proteínas y secuencias de ADN específicas a bajas concentraciones. Así que comencemos.Comience este procedimiento preparando y etiquetando un tubo para cada reacción, incluyendo una muestra diana y una muestra control no diana. A cada tubo, añada los siguientes componentes del ensayo de citocinas Bio-Plex Precision Pro, uno por uno: perlas magnéticas acopladas, anticuerpo de detección IL-8, estreptavidina-PE y el analito IL-8. Ajuste el volumen hasta 100 microlitros con tampón de ensayo, luego agite durante 30 minutos en un agitador orbital compacto.Después de agitar las muestras durante 30 minutos a temperatura ambiente, colóquelas directamente en cubetas para su análisis. Con el sistema MMB, limpie las cubetas transparentes utilizando un tejido para limpieza de lentes y etanol al 70 %. El instrumento utilizado para el análisis consta de un láser de 488 nanómetros, duplicado en frecuencia, que sirve como fuente de luz de excitación dirigida mediante un divisor de haz dicróico de 562 nanómetros hacia una lente objetivo de microscopio.La lente del objetivo del microscopio enfoca el láser en un haz de 27 micrómetros de ancho en un tubo de vidrio silicato BO de 400 micrómetros de ancho. La luz emitida se filtra espectralmente mediante dos filtros de paso de banda sucesivos, se detecta mediante un fotomultiplicador o PMT y se demodula utilizando un amplificador de detección por sincronización. Se utiliza un modulador de corriente casero para entregar una onda cuadrada sucesivamente a cada electroimán.La amplitud debe ser de 1,4 amperios con una frecuencia de uno a seis hercios, ya que las perlas entran y salen del haz láser dos veces en cada ciclo. La frecuencia de demodulación en el amplificador de bloqueo es de dos a 12 hercios. Inicie el sistema girando la llave del láser de 488 nanómetros a la posición de encendido y activando la alimentación eléctrica.Luego, ajuste la potencia del láser al mínimo, aproximadamente entre cuatro y seis milivatios. Encienda el osciloscopio y después encienda el PMT. A continuación, coloque la muestra vetada entre los dos polos electromagnéticos.Utilice la etapa rotacional del vete para asegurar que el haz láser atraviese el vete y no impacte en las paredes del vete. Utilice la etapa de traslación XY, Z del vete para cambiar su posición con respecto a la lente del objetivo y a los polos electromagnéticos. Para optimizar el acoplamiento de la luz fluorescente hacia el detector, el vete debe colocarse ligeramente detrás de la línea de los polos.Ahora configure el osciloscopio para la medición de trazado temporal. Ajuste el control de ganancia del PMT a 0,5 voltios. A continuación, encienda el modulador de corriente y establezca la frecuencia en tres hercios.Espere 30 segundos para permitir la agregación y condensación de las perlas. Las perlas magnéticas comenzarán a oscilar, acercándose al frente del tubo. Cuando el haz láser impacte en las perlas oscilantes, debería observarse un parpadeo de luz láser reflejada proveniente de las perlas.Observe que las perlas se mueven más rápido cuando se aumenta la modulación de la corriente y más lento cuando se disminuye. La posición de las perlas en el tubo puede ajustarse utilizando etapas controladas por micrómetro. Para mover los polos, el movimiento de las perlas puede visualizarse mediante una cámara CCD que se coloca en lugar del PMT.El osciloscopio detecta la señal periódica proveniente de las perlas acopladas con fluorescencia y registra el rastro temporal del osciloscopio. Los datos guardados pueden analizarse utilizando MATLAB. Se ensayaron mezclas de reacción con y sin IL ocho mediante MMB. En todas las reacciones con el objetivo, las perlas formaron un único agregado denso que se movía hacia dentro y hacia fuera del haz láser de forma sincronizada.Sin embargo, sin el objetivo, las perlas estaban menos agregadas y su movimiento era menos unido. Aquí, el reloj de modulación del polo mostrado en amarillo y la señal de salida del PMT mostrada en magenta representan la frecuencia de modulación para cada polo a dos hercios. Por lo tanto, la frecuencia de demodulación es de cuatro hercios, como se espera teóricamente.Cuando las perlas pasan por el haz láser, el PMT detecta la luz fluorescente y se produce un pico en el voltaje de salida del PMT cuando la señal del PMT y el reloj de doble modulación se introducen en el amplificador de bloqueo. El detector de fase sensible proporciona la sincronización y genera un alto voltaje. Los dos colores indican dos escaneos diferentes a la misma concentración objetivo.Las líneas negras representan el promedio de cada señal. El amplificador de bloqueo no detectó ninguna señal cuando se probó la muestra de control. El amplificador de bloqueo no proporcionó ninguna señal bloqueada para este caso.Este hecho, junto con la diferencia visual en la agregación, sugiere que el sistema MMB y la diferencia en las mediciones del rastreo temporal de la señal de salida del PMT pueden identificar claramente la presencia del objetivo ILH. Acabamos de mostrarle cómo detectar rápida y homogéneamente moléculas biológicas utilizando la modulación magnética. Biosensado con IL ocho como ejemplo.Al realizar este procedimiento, es importante recordar seguir los procedimientos de seguridad con láser. Eso es todo. Gracias por ver este video y buena suerte con sus experimentos.

rapid-homogeneous-detection-biological-assays-using-magnetic

Research

Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

Se describe un método de ensayo sensor electroquímico para la detección e identificación bacteriana rápida. El ensayo implica una serie de sensores funcionalizado con sondas de captura de oligonucleótidos de ADN para ARN ribosomal (ARNr) secuencias específicas de la especie. Sandwich hibridación de ARNr objetivo con la sonda de captura y una sonda de oligonucleótido detector de ADN unido a peroxidasa de rábano picante produce una corriente amperométrica medible.

Bacterial Detección e Identificación Usando sensores electroquímicos

Este video muestra un sistema microfluídico para un inmunoensayo basado en nanopartículas magnéticas. El sistema de detección utiliza un dispositivo microfluídico que incorpora una trampa magnética dentro de sus canales. Se introducen en los canales inmunocomplejos preformados, compuestos por nanopartículas magnéticas recubiertas de antígenos unidas a anticuerpos primarios y secundarios conjugados con peroxidasa. Los inmunocomplejos se capturan en la trampa magnética porosa al aplicar un campo...

Un inmunoensayo basado en nanopartículas magnéticas que utiliza un dispositivo microfluídico

Este video demuestra la detección cuantitativa de bacterias multiplexadas empleando microesferas de poliestireno magnético carboxilado teñidas en conjuntos distintos. El procedimiento abarca la formación de complejos de perlas y bacterias, la separación magnética y el análisis basado en flujo, lo que permite la cuantificación precisa y simultánea de múltiples bacterias en el mismo pozo de reacción.

Detección cuantitativa multiplexada de bacterias mediante microesferas magnéticas marcadas con colorantes

Un escáner para obtener imágenes de partículas magnéticas en muestras planas se ha desarrollado utilizando la técnica de mezcla de detección magnética de frecuencia plana. La respuesta producto de intermodulación magnético de la magnetización nonhysteretic no lineal de las partículas se registra a una excitación de dos frecuencias. Se puede utilizar para tomar imágenes en 2D de muestras biológicas delgadas.

Frecuencia de mezcla escáner de detección magnética para obtener imágenes de partículas magnéticas en muestras planas

Presentamos una técnica de levitación magnética junto con imágenes y análisis automatizados tanto en un dispositivo compatible con teléfonos inteligentes como en un dispositivo con imágenes y procesamiento integrados. Esto se aplica para medir la distribución de la densidad de las células con dos aplicaciones biomédicas demostradas: el diagnóstico de la enfermedad de células falciformes y la separación de glóbulos blancos y rojos.

Levitación magnética Junto con Imaging portátil y Análisis para el diagnóstico de enfermedades

Este protocolo describe la fabricación de una cinta pequeña, lista para usar que se puede aplicar para detección visual de varios ácidos nucleicos en una prueba individual, que es fácil de operar. En este enfoque, una gama capilar fue utilizada para la detección multiplex y altamente eficiente de los objetivos de la OMG.

Detección visual de los ácidos nucleicos múltiples en un arreglo de capilares

Aquí, presentamos un protocolo para la detección y cuantificación de moléculas abundantes bajas en soluciones complejas usando molecular imprinting en combinación con un biosensor de capacitancia.

Detección ultrasensible de biomarcadores utilizando una impresión Molecular basado Biosensor capacitiva

El microfluídico digital basado en electrohumección es una técnica que utiliza un cambio impulsado por voltaje en el ángulo de contacto aparente de una gota de volumen de microlitros para facilitar su manipulación. La combinación de esto con perlas magnéticas funcionalizadas permite la integración de múltiples operaciones de unidades de laboratorio para la preparación de muestras y la identificación de patógenos utilizando el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA).

Plataforma de microfluídico digital basada en electrohumección para el ensayo automatizado de inmunoabsorbentes ligados a enzimas

Este artículo describe un método basado en la levitación magnética que puede detectar específicamente la presencia de antígenos, ya sean solubles o unidos a la membrana, cuantificando los cambios en la altura de levitación de las perlas de captura con densidades fijas.

Cuantificación de las densidades celulares y propiedades antigénicas mediante levitación magnética

La microfluídica es una poderosa herramienta para el desarrollo de pruebas diagnósticas. Sin embargo, a menudo se requieren equipos y materiales costosos, así como técnicas laboriosas de fabricación y manipulación. Aquí, detallamos el protocolo de fabricación de un dispositivo microfluídico acrílico para inmunoensayos magnéticos basados en micro y nanopartículas en un entorno de bajo costo y fácil de usar.

Microfresado de control numérico computarizado de un dispositivo acrílico microfluídico con una restricción escalonada para inmunoensayos magnéticos basados en nanopartículas

Aprende la detección homogénea rápida de biomoléculas usando el sistema de biosensores de modulación magnética (MMB). Este método permite identificar interleucina-8 sin pasos de lavado, aumentando la sensibilidad y reduciendo el tiempo del ensayo.

Detección rápida homogénea de Ensayos Biológicos Usando el Sistema de modulación magnética biosensores

Explorar más videos