מאמר שיטה

עיצוב ופיתוח של מבוסס Nanoparticle Aptamer-זהב מדד-צבע מבחנים עבור יישומי in-the-השדה

DOI:

10.3791/54063

⸱

23 ביוני 2016

 ,  ,  , 
1Department of Science and Mathematics, Alvernia University, 2711<sup>th</sup> Human Performance Wing, Air Force Research Laboratory, Wright-Patterson Air Force Base, 3UES, Inc.

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

העיצוב והפיתוח של assay colorimetric nanoparticle aptamer-זהב לצורך זיהוי של מולקולות קטנות עבור in-the-שדה יישומים נבדק. בנוסף, יישום colorimetric חכם-התקן (אפליקציה) קיבלה תוקף ו אחסון לטווח ארוך של assay הוקמה לשימוש בתחום.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

העיצוב והפיתוח של ננו-חלקיקים aptamer-זהב (AuNP) assay colorimetric לצורך זיהוי של מולקולות קטנות עבור in-the-שדה יישומים נבדק. יעד מבחני צבע סלקטיבי מבוסס AuNP פותחו הגדרות במעבדה הוכחה של קונספט מבוקר. עם זאת, תוכניות אלה לא הופעלו עד לנקודה של אי לקבוע השימוש המעשי שלהם מעבר להגדרות מעבדה. עבודה זו מתארת ​​גישה גנריות כדי לתכנן, לפתח, ולפתור ב assay colorimetric aptamer-AuNP עבור analytes מולקולה קטנה באמצעות assay עבור in-the-שדה הגדרות. Assay הוא יתרון משום aptamers adsorbed passivate משטחים ננו-חלקיקים ולספק אמצעי לצמצם ולמנוע תגובות חיוביות כוזבות analytes היעד הלא. מעבר למערכת זו שימושים מעשיים הנדרשת בהגדרה לא רק את חיי המדף של assay aptamer-AuNP, אלא מאשש שיטות ונהלים להארכת capabil האחסון לטווח הארוךities. כמו כן, אחת הדאגות מוכרת עם ההודעה colorimetric הוא את הנטל שהועמס על אנליסטים לזהות במדויק לעתים קרובות שינויים קלים בצבע. כדי להפחית את האחריות על אנליסטים בתחום, פרוטוקול ניתוח צבע נועד למלא את תפקידי זיהוי צבע ללא צורך בביצוע משימה זו על ציוד מעבדה כיתה. השיטה ליצירה ובדיקת פרוטוקול ניתוח נתונים מתוארת. עם זאת להבין ולהשפיע על העיצוב של מבחני aptamer adsorbed, האינטראקציות קשורות aptamer, היעד, ואת AuNPs דורשת מחקר נוסף. הידע שנצבר יכול להוביל תפירת aptamers עבור פונקציונליות משופרת.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Colorimetry הוא אחת הטכניקות העתיקות ביותר בשימוש בכימיה אנליטית. עבור טכניקה זו, קביעה איכותית או כמותית של אנליטי שתעלה בהתבסס על ייצור של תרכובת בצבע 1. בדרך כלל, מבחני צבע להשתמש ריאגנטים כי לחוות שינוי צבע בנוכחות של מיני אנליטי, שתוצאתה שינוי צבע נצפה או לגילוי בספקטרום האור הנראה. Colorimetry נעשה שימוש זיהוי של מטרות, החל אטומים, יונים, ומולקולות קטנות למולקולות ביולוגיות מורכבות כגון חומצות deoxyribonucleic (DNA), פפטידים, חלבונים 2-4. במשך שני העשורים האחרונים, ננו חולל מהפכה בתחום מבחני איתור, במיוחד עם מבחנים מבוססים צבע 5-6. שילוב התכונות הכימיות ופיסיקליות הייחודיות של ננו עם אלמנט הכרת סלקטיבית היעד, כגון נוגדנים, aptamers oligonucleotide או aptamers פפטיד, הוביל אל תחייתה in בתכנון ופיתוח של מבחני זיהוי colorimetric 7.

חלקיקי מתכת יש נכס שינוי צבע גודל תלוי הפגין, אשר נוצל בעיצוב של מבחני colorimetric רבים. חלקיקי זהב (AuNPs) הם בעלי עניין מיוחד בשל שינוי צבע אדום-אל-כחול ייחודי, כאשר הפתרון של חלקיקים מפוזרים מושרה כדי לצבור 8, בדרך כלל באמצעות תוספת מדויקת של מלח. היכולת לשלוט על המעבר מן התפזר (אדום) אל המדינות המצטברות (הכחולה) הובילה ליצירת חיישני colorimetric עבור יוניים, קטן מולקולרי, פפטיד, חלבון, ומטרות הסלולר 2-4,9. רבים של חיישנים אלה להעסיק aptamers כמוטיב זיהוי מטרות.

Aptamers הוא DNA או חומצה ריבונוקלאית (RNA) מולקולות שנבחר מתוך מאגר אקראי של 10 12 -10 15 רצפים שונים 10-11. תהליך הבחירה מזהה מחדש יעדאלמנטים קוגניציה עם זיקות מחייבות במשטר nanomolar הנמוך, ואת האבולוציה השיטתית של ligands על ידי עשרת מעריכים (Selex) הוא התהליך ביותר הידוע בכינויו 12-13. יתרונותיו של aptamers המבוסס oligonucleotide עבור יישומי חישה כוללים וקלות הסינתזה, שינוי כימי לשליטה, ואת יציבות כימית 14-15.

גישה אחת יצירת assay colorimetric משלבת ננו עם אלמנטי הכרה, מורכב משלב שני המינים הללו באמצעות הספיחה הפיסית של מולקולות aptamer-DNA למשטחי AuNP. דרך-aptamer היעד מחייב, aptamer חווה שינוי מבני 16-18, שמשנה את האינטראקציה של aptamer עם המשטח AuNP, מה שמוביל בתגובה צבע אדום-אל-כחול מושרה 19 בתוספת מלח. תכונה מדהימה זו של AuNPs מספקת מנגנון תגובה colorimetric הנצפה למכשירים מבוססי aptamer שניתן להשתמש לדהלחתום מבחני colorimetric עבור analytes שונים.

מבחני צבע המעוצבים באמצעות הלא קוולנטיים, aptamers DNA adsorbed פיזית על משטחי AuNP יש את הסטיגמה של להיות פלטפורמת חיישן חלשה עקב בעיות עם איתנות, נטייה לכישלון מחוץ הגדרות מעבדה מבוקרות, וחוסר המידע הזמין לשימוש מעשי הגדרות. עם זאת, assay colorimetric מבוסס aptamer-AuNP היה עניין בגלל הפשטות של פעולה ותגובה צבע הנצפה. מטרת עבודה זו היא לספק פרוטוקול בתכנון, פיתוח, תפעול, צמצום השטח הקשורים תשובה חיובית כוזבת, אחסון לטווח ארוך של מבחני colorimetric מבוסס DNA-AuNP באמצעות קוקאין כמו אנליטי נציג. יתר על כן, הצענו גישה assay aptamer adsorbed זו (איור 1) כמו להיות יתרון בשל הפשטות וקלות השימוש שכתוצאה ממנה בפחות שלבים מאשר הגישה המקובלת עבור התחת אלה aptamer-AuNPays. עבור assay זה, aptamer נוספה לראשונה AuNPs, אשר הורשו לספוג אל פני השטח במשך תקופה ארוכה של זמן. יתרון נוסף לגישה זו היה צמצום בתגובה מולקולות אנליטי יעד שאינו קשור אינטראקציות פני AuNP. עם זאת, הירידה בתגובה חיובית כוזבת הייתה על חשבון רגישות assay. לכן איזון בין הגנת משטח ונגישות אנליטי יש צורך לשמור על תפקוד נאה assay. יתר על כן, פגם עמוק ועיקרי של ניתוח מבחני צבע באמצעים אחר מלבד עם המכשור הוא כי התוצאות הן בדרך כלל סובייקטיבי פתוחים לפרשנות אנליסט אל אנליסט, במיוחד כאשר מנסים לבדל הבדלים דקים בצבע. לעומת זאת, ישנם מספר נושאים עם קבלת במכשור מעבדה מבוסס שמיש מחוץ למעבדה, כגון זמינות של כוח, פרקטיות עם ניידות, וכו 'בעבודה זו, פרוטוקול ניתוח צבע פותחה עבור מורדואר ניידות לבטל חלק את הניחושים נפוצים הקשורים פרשנות assay מבוסס צבע 20-21. בהשוואה לגישות קודמות, המאמץ הזה שאף לדחוף מבחנים אלה עד קצה גבול היכולת שלהם עבור יישומים מעבר הגדרות במעבדה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. סינתזה באמצעות הפחתת ציטראט של ננו-חלקיקי זהב (AuNP) ואפיון

  1. לניקוי בקבוק Erlenmeyer (500 מיליליטר) ו בר ומערבבים גדולים עם 5 מיליליטר מרוכז חומצה חנקתית 15 מיליליטר מרוכז חומצה הידרוכלורית במנדף בטיחות הכימי.
    1. להרטיב את פני השטח של הבקבוק עם לשטוף את החומצה, לשטוף את הבקבוק עם מים חינם nuclease, ולאפשר את הבקבוק להתייבש.
  2. הוספת 100 מ"ל של 1 זהב מ"מ (III) כלוריד; להשתמש בגיליון של נייר אלומיניום כדי לכסות את החלק העליון של הבקבוק וחום Erlenmeyer ניקה חומצה עם בחישה מתמדת על פלטה חשמלית עד רתיחה.
  3. הוסף 10 מ"ל של נתרן ציטרט 38.8 מ"מ. הצבע ישתנה מ / אפור בהיר, כחול, אדום / שחור כהה, ולבסוף כהה על פני כמה דקות. המשך ערבוב עם החום לסירוגין במשך 10 דקות.
  4. אפשר ההשעיה AuNP להתקרר לטמפרטורת החדר ומוסיפים 110 μl של diethylpyrocarbonate (DEPC) עם בחישה מתמדת.
  5. מכסים את הבקבוק כולו עםרדיד אלומיניום ולאפשר טיפול DEPC כדי לדגור לילה. אחסן את כל AuNPs בחושך, במיכלים אחסון ענבר או מכוסה בנייר אלומיניום.
  6. חיטוי השעית AuNP, להתקרר לטמפרטורת חדר, ולסנן דרך קרום יצטט תאית 0.22 מיקרומטר נקבוביים. אחסן את פתרון מניות AuNP המסונן, autoclaved בחושך ב 4 ° C..
    הערה: טיפול עם DEPC, עיקור באמצעות החיטוי, ואחסון ב 4 ° C ישפר את חיי המדף של assay aptamer-AuNP. חפצים באופן זה יאפשר עבור assay להישאר פונקציונלי במשך יותר מ 2 חודשים.
  7. חשב את הריכוז AuNP ידי קבלת הקליטה Ultra גלוי-ויולט ב 520 ננומטר, ולהשתמש מקדם הכחדה (Ɛ) 2.4 x 10 8 L mol -1 -1 ס"מ עם חוק של בירה לפי חישוב ריכוז (ג). הריכוז היה נחוש בדעתו להיות 10 ננומטר עם גודל של 15 ננומטר נקבע על ידי פיזור אור דינאמי.
    הערה: ריכוזים ישתנו frתצווה ל-תצווה אום. לדלל את מניות AuNP עם מים חינם nuclease ככל שיידרש כדי לשמור על ההשעיה הרצויה 10 ננומטר AuNP.

2.-aptamer DNA, מאגר, פתרון, והכנת Assay

  1. לרכוש או לסנתז את הקוק הבא מחייב רצפי aptamer באמצעות כימית phosphoramidite תקן 22:
    MN4 19: 5'-GGC GAC AAG GAA AAT CCT TCA ACG AAG TGG GTC GCC-3 "
    MN6 19: 5'-GAC AAG GAA AAT CCT TCA ATG AAG TGG GTC-3 "
  2. לטהר את aptamers באמצעות desalting תקן 23. לשקם oligonucleotides במים nuclease ללא משני 100 מיקרומטר או 1 פתרונות מניות מ"מ. Aliquot ולאחסן ב -20 מעלות צלזיוס במשך כמה חודשים.
  3. רכישה או להכין מלאי של מגנזיום כלוריד 1 M 4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic חומצה (HEPES) pH 7.4, 100 מ"מ סטרילי (MgCl 2), ומלח 1 M (NaCl).
  4. הכן 50 מ"ל של חיץ wi nuclease ללא מיםריכוזי ה 20 HEPES מ"מ, 2 מ"מ MgCl 2, pH 7.4 וחנות בטמפרטורת החדר למשך חודשים.
  5. דגירה ה- DNA עם פתרון המניות AuNP (10 ננומטר) במשך 3-4 שעות בטמפרטורת החדר ולהגן מפני האור. שנו את עוצמת הקול של AuNPs כרצונך כדי לספק מדגם מספיק עבור הבדיקות שיש לבצע (2.5-7.5 מ"ל).
    1. הנה, להשתמש צפיפויות העמסת 90, 120, 150, ו -180 מולקולות DNA / AuNP בעבודה זו. שנו את נפח ריכוזי DNA בהתאם. כוון את כיסוי DNA כדי להפחית תגובות צבע מכוונות הקשורים AuNP שטח של analytes היעד הלא.
      הערה: הגדלת כיסוי DNA תפחית את רגישות assay. צפיפויות הטעינה מחושבות מלדעת את הריכוז של מניית AuNP, ואת חישוב המספר הכולל של AuNPs נוכח העצמה הרצוי לשימוש בניסויים. אם צפיפויות כיסוי בפועל הם רצויים, פרוטוקולים קיימים כדי להשיג אותם ערכי 7. כיסוי DNA נקבע באמצעות מ 50 kDaטור הפסקת ספין משקל olecular להפריד את ה- DNA המחויב AuNP מן DNA החופשי. AuNPs הם גדולים מדי כדי לעבור את הטור ספין, בעוד DNA חופשי יעבור בקלות. השלב הבא הוא לכמת את DNA החופשי שנאסף באמצעות מדידות ספיגות או פלורסנט לצבוע DNA גדילי יחיד.
  6. הוסף נפח שווה של 20 מ"מ HEPES, 2 מ"מ MgCl 2, pH 7.4 חיץ והמקום מדגם ב 4 מעלות צלזיוס למשך הלילה האפל. את assay aptamer-AuNP היה בתוך 10 HEPES מ"מ, 1 מ"מ MgCl 2, pH 7.4 (חיץ assay).

3. מלח טיטרציה והגדרת Assay

  1. קבע את ריכוז מלח הראשוני צריך לעורר תגובת צבע assay ידי טיטרציה מלח עם ריק assay. הוסף 20 μl של מתנול (ריק) 180 aliquots μl של assay aptamer-AuNP בצלחת 96-היטב. לכייל את הדגימות עם הגדלת כמויות של מניות פתרון NaCl (1 M או 2 M) וקבע את נקודת השקילות (איור 2 הערה: assay וניתן לשנותם לנפחים קטנים יותר על ידי שמירה על יחס של מתנול ריק (או אנליטי מומס) כדי aptamer-AuNP assay אותו.
    1. כאן, לקבוע את עוצמת קול NaCl הדרוש כדי לגרום שינוי צבע הקל שבקלים על ידי תצפית ויזואלית. ריכוז החל עבור assay היה 75 מ"מ ו -130 מ"מ עבור MN4 ו MN6, בהתאמה בצפיפות כיסוי מולקולה 60 DNA / AuNP.
      הערה: לשם קביעה כמותית של ריכוז המלח הראשוני, נקודת האמצע של עקומת טיטרציה משמשת כנקודת התחלה טובה. כמו כן, ריכוזי בשימוש תשתנה בהתאם על aptamer, צפיפויות כיסוי DNA, מהיום-יום הביצועים, אצווה ל-אצווה.
  2. אופטימיזציה של תגובת assay, להוסיף 20 μl של מולקולות אנליטי מדולל מתנול 180 aliquots μl של assay aptamer-AuNP בצלחת 96-גם בטמפרטורת החדר. מיד להוסיף ריכוז NaCl נקבע בשלב הקודם כדי ליזום את התגובה צבע assay.
    לאTE: לנצל טפטפת רב לבצע ניסויים מרובים בו זמנית.
  3. השג את שינוי הצבע הגדול ביותר האפשרי על ידי הגדלה או הקטנת ריכוז NaCl, ומשווה את היעד לתגובה לתגובה הריקה. השתמש ריכוז NaCl המספק את ההבדל בתגובה הגדול.
  4. ציית או למדוד את שניות assay בתגובה 150 הבאות בנוסף NaCl. לנתח את הספיגה ב 650 ננומטר ו 530 ננומטר באמצעות ספקטרומטר או לקבל תמונת מצלמה דיגיטלית של תגובת assay (ראה סעיף 4 לפרוטוקול ניתוח התמונה).
    הערה: קורא microplate שימש בהשגת מדידות עבור עבודה זו.
  5. מגרש את התוצאות כיחס בין הספיגה מתקבלת על 650 ננומטר 530 ננומטר (E 650 / E 530) כפונקציה של ריכוז אנליטי. לנרמל את תגובת assay לאות הריק כפי שנעשה בעבודה זו.

4. תמונה תמונה דיגיטלית ניתוח פרוטוקול ניתוח צבע

  1. הכנהדואר דגימות assay כמתואר (סעיפים 3.2-3.3). מניחים את צלחת 96-היטב על transilluminator.
    הערה: transilluminator מעבדה סטנדרטי הוא בדרך כלל בהיר מדי כדי להשיג תמונות דיגיטליות שמישות עבור ניתוח זה. transilluminators אלה גורמים פזור "קווים כהים" להופיע בתמונה הדיגיטלית בשל עוצמת מקור האור. ביצוע transilluminator מ דיודה פולטת אור (LED) תיבת אור מבוססי חתיכת פלסטיק אטום עובד היטב.
  2. להשיג תמונות של הצלחת 96-היטב ב 150 שניות לאחר תוספת NaCl, לייבא את התמונות לתוך תוכנת ניתוח תמונה, ולחשב את הערכים אדומים, ירוק וכחול הממוצע (RGB), באמצעות טכניקת מיצוע מצטברת, כפי שמוצג במשוואה 1 24:
    (1) figure-protocol-1
  3. המר את ערכי RGB מ- RGB תקן מרחב הצבעים (sRGB) בתרשים chromaticity מרחב הצבעים (CIExyY), באמצעות המשוואות הבאות 24:
    (2) figure-protocol-2
    (3) figure-protocol-3
    (4) figure-protocol-4
  4. המר את ערכי RGB מעריכים לערכי RGB ליניארי באמצעות משוואה 2. מטריקס שצוין במשוואה 3 משמש כדי לחשב את X, ​​Y ו- Z ערכים של מרחב צבע CIE 24.
  5. חשב את ערכי צבע x ו- y בעזרת משוואה 4 המייצג את הצבע הממוצע של הפיקסלים באזור שנבחרו לניתוח 24.
  6. לבצע את הניתוח בכל היטב עלילת ערכי הצבע כדי ליצור עקומת כיול (איור 4). השג את סטיית התקן על ידי ניתוח צבע של אזורים שונים של אותו היטב.

5. הקפאה Assay Aptamer-AuNP עבור אחסון לטווח ארוך

  1. הכן את רכיבי assay-AuNP aptamer כמפורט בסעיפים 2.4 ו -2.5. הפוך פתרונות נפרד המכיל trehalose 1 גרם / מ"ל ​​ו -1 גרם / מ"ל ​​סוכרוז במים nuclease ללא להפוך את פתרון cryogen.
    הערה: ריכוזים גבוהים של trehalose וסוכרוז שימשו כדי להפחית את גורם לדילול בעת עריכת assay להקפאה. מחממי הפתרונים הסוכרים על פלטה חשמלית בתוך כוס של מים כדי לפזר את הסוכרים לפני השימוש ביסודיות.
  2. בצע פתרון המכיל 19.2 מ"ג / מ"ל ​​trehalose ו -4.8 מ"ג / מ"ל ​​סוכרוז עם 60 assay MN4-DNA / AuNP בווליום סופי של 200 μl ב 1.5 מ"ל צינורות microcentrifuge. ריכוזי פתרון cryogen סופיים ישתנו עם כיסוי DNA.
    הערה: דוגמאות להיות קפוא לא יעלה על 300 μl. גדול כרכים לא יכול להקפיא כראוי.
  3. פלאש להקפיא את הדגימות באמצעות במקפיא C -146 ° או בחנקן נוזלי. אחסן את דגימות קפוא עד השימוש. אחסון יכול להיות -80 מעלות צלזיוס או -20 ° C ברגע פלאש ההקפאה הושלמה.
  4. עבור עבודה זו, השאר את הדגימות במקפיא C -146 ° מעללילה ולאחר מכן להעביר במקפיא -20 ° C עבור אחסון לטווח ארוך.
    הערה: הקפאת פלאש יכול לגרום aptamer-AuNPs לצבור. בדוק את תקינותו של תהליך ההקפאה על ידי ניטור הפרופיל הספיג והשוואתו מדגם מהקפאה. אם הצבירה הוא ציין, להגדיל את כמות פתרון cryogen כדי לפצות על בעיה זו.
  5. הפשרת הדגימות בטמפרטורת חדר ולהשתמש רק דגימות מספיק לפי צורך לניסויים. השג ספקטרום ספיג של דגימות מופשרות להשוות את ספקטרום הבסיס של מדגם מטופלי פתרון cryogen מהקפאה. מדוד את הספיגה מ 400 ננומטר עד 700 ננומטר.
  6. בצע את טיטרציה המלח (סעיף 3.1), לבדוק את assay (סעיף 3.2), ואת עלילת התוצאות (סעיפים 3.3 ו -3.4) כפי שתואר לעיל.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המטרה העיקרית של המחקר הנוכחי הייתה לפתח ולחקור את יציבותה וחוסנה של aptamer מבוסס מבחני colorimetric AuNP לשימוש בתחום. מודגש כמו בפרסום קודם, שתי אסטרטגיות ברורות ליצירת assay נחקרו 7. המבחנים וכונו את assay Aptamer חינם ואת Assay Aptamer adsorbed. את assay Aptamer adsorbed היה יותר מושך למטרות של assay זיהוי fieldable (איור 1).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במהלך העשור האחרון, מבחני colorimetric מבוסס ננו-חלקיקים פותחו לצורך זיהוי של מטרות כוללים מולקולות קטנות, DNA, חלבונים, תאים 2-4. מבחני המשתמשות DNA-aptamers עם חלקיקים כבר צובר ריבית. בדרך כלל, מבחני colorimetric אלה מבוצעים על ידי ערבוב-aptamer דנ"א עם מולקולות אנליטי ואחריו בנוסף AuNPs 9-10. עם זאת, מבחנים אלה נוצלו בהפגנות הוכחה של קונספט עם הגדרות מעבדה מבוקרות ועם בקרות מוגבלות, שנבחרו. הפיתוחים אחרונים מעבר הטכנולוגיה הזו לתחום נעשתה 7.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו מומנה חלקית על ידי משרד המחקר המדעי של חיל האוויר ועוזר מזכיר ההגנה למחקר והנדסה (משרד הביומטריה והזיהוי הפלילי של ההגנה). ההשתתפות ב-JES נתמכה על ידי פרס עמיתות מחקר של המועצה הלאומית למחקר במעבדת המחקר של חיל האוויר.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
הידראט כלוריד זהב(III)סיגמא254169טוהר של 99.999% הוא חשוב, והפתרונות יוצרו רעננים בכל פעם
נתרן ציטראט דיהידראטסיגמאW302600-1KG-Kמצאנו שהיצרן משפיע מאוד על בדיקות AuNP, והפתרונות יוצרו טריים בכל פעם
סינרגיהביו-טקHTכל ספקטרומטר ספיגה יעבוד, אך קורא לוחות מספק ניתוח דגימות מרובות
4-(2-הידרוקסיאתיל)פיפראזין-1-אתאנסולפונית חומצה (HEPES) בופר, 1  M מחוקראמרסקוJ848כל מותג סטרילי יעבוד
קורנינג, מערכת סינון 250 מ"ל, 0.22  &; מ. אצטט תאיתפישר430767נמצאו ממברנות נוספות שמסירות את AuNPs
ספקטרופופוטומטר UVוריאןקארי 300 כל ספקטרומטר ספיגה יעבוד
מגנזיום כלוריד הקסיהידרטפלוקה63068≥ 98% מכל מותג יעבוד
דנ אIDTמנהגה-DNA טוהר באמצעות עמוד הסרת מלח, ניתן להשתמש בטכניקות טיהור גבוהות יותר
פרוקאין הידרוכלורידאקרוסAC20731-1000הוכנו 99% מלאי של 1 מ"ג/מ"ל במתנול
חומצה הידרוכלוריתפישרA144S-50036.5-38.0% עם מותגים אחרים יעבדו
קוקאין הידרוכלורידליפומדCOC-156-HC-1LMמצאנו שהיצרן משפיע מאוד על בדיקות AuNP
חומצה חנקתיתפישרA509-SK21265% בלי מותגים אחרים יעבדו
תמיסת נתרן כלוריד, דרגת ביוריאגנט 5 מטרסיגמאS5150-1Lתמיסות סטריליות עשויות מוצק יעבדו
דיאתיל פירוקרבונטסיגמאD5758-25 מ"ל≥ 97% מכל מותג יעבוד
אקגונינמתילסטר הידרוכלורידליפומדCOC-205-HC-1LMקיבלנו את בקרת ה-EME מאותו יצרן כמו יעד הקוקאין
צינורות מיקרוצנטריפוגות, Axygen Scientific, לא סטרילי, 1.7  מ"לVWR10011-722מצאנו שהיצרן משפיע מאוד על בדיקות AuNP, והצינורות עברו אוטוקלב בתוך הבית
מים ללא נוקלאז
מתנול

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Housecroft, C., Constable, E. Chemistry: an introduction to organic, inorganic, and physical chemistry. , Pearson Education. ISBN: 9780131275676 349-353 (2006).
  2. Bunka, D., Stockley, P. Aptamers come of age-at last. Nat. Rev. Microbiol. 4 (8), 588-596 (2006).
  3. Mayer, G. The chemical biology of aptamers. Angew. Chem. 48 (15), 2672-2689 (2009).
  4. Medley, C., Smith, J., Tang, Z., Wu, Y., Bamrungsap, S., Tan, W. Gold Nanoparticle-Based Colorimetric Assay for the Direct Detection of Cancerous Cells. Anal. Chem. 80 (4), 1067-1072 (2008).
  5. Giljohann, D., Seferos, D., Daniel, W., Massich, M., Patel, P., Mirkin, C. Gold nanoparticles for biology and medicine. Angew. Chem. Int. Ed. 49 (19), 3280-3294 (2010).
  6. Iliuk, A., Hu, L., Tao, W. Aptamer in bioanalytical applications. Anal. Chem. 83 (12), 4440-4452 (2011).
  7. Smith, J., Griffin, D., Leny, J., Hagen, J., Chávez, J., Kelley-Loughnane, N. Colorimetric detection with aptamer-gold nanoparticle conjugates coupled to an android-based color analysis application for use in the field. Talanta. 121, 247-255 (2014).
  8. Alivasatos, A., et al. Organization of nanocrustal molecules using DNA. Nature. 382, 609-611 (1996).
  9. Wang, L., Liu, X., Song, S., Fan, C. Unmodified gold nanoparticles as a colorimetric probe for potassium DNA aptamers. Chem. Commun. (36), 3780-3782 (2006).
  10. Liu, J., Lu, Y. Fast colorimetric sensing of adenosine and cocaine based on a general sensor design involving aptamers and nanoparticles. Angew. Chem. 118 (1), 96-100 (2006).
  11. Pavlov, V., Xiao, Y., Shlyahovsky, B., Willner, I. Aptamer-functionalized Au nanoparticles for the amplified optical detection of thrombin. J. Am. Chem. Soc. 126 (38), 11768-11769 (2004).
  12. Mayer, G. The chemical biology of aptamers. Angew. Chem. Int. Ed. 48 (15), 2672-2689 (2009).
  13. Hermann, T., Patel, D. Adaptive recognition by nucleic acid aptamers. Science. 287 (5454), 820-825 (2000).
  14. Lee, J., Stovall, G., Ellington, A. Aptamer therapeutics advance. Curr. Opin. Chem. Biol. 10 (3), 282-289 (2006).
  15. Song, S., Wang, L., Li, J., Zhao, J., Fan, C. Aptamer-based biosensors. TrAC. 27 (2), 108-117 (2008).
  16. Wei, H., Li, B., Wang, E., Dong, S. Simple and sensitive aptamer-based colorimetric sensing of protein using unmodified gold nanoparticles. Chem. Commun. (36), 3735-3737 (2007).
  17. Zheng, Y., Wang, Y., Yang, X. Aptamer-based colorimetric biosensing of dopamine using unmodified gold nanoparticles. Sensors and Actuators B. 156 (1), 95-99 (2011).
  18. Chávez, J., MacCuspie, R., Stone, M., Kelley-Loughnane, N. Colorimetric detection with aptamer-gold nanoparticle conjugates: effect of aptamer length on response. J. Nanopart. Res. 14 (10), 1-11 (2012).
  19. Neves, M., Reinstein, O., Johnson, P. Defining a stem length-dependent binding mechanism for the cocaine-binding aptamer. A combined NMR and calorimetry study. Biochemistry. 49 (39), 8478-8487 (2010).
  20. Li, H., Rothberg, L. Label-Free Colorimetric Detection of Specific Sequences in Genomic DNA Amplified by the Polymerase Chain Reaction. J. Am. Chem. Soc. 126 (35), 10958-10961 (2004).
  21. Li, H., Rothberg, L. Colorimetric detection of DNA sequences based on electrostatic interactions with unmodified gold nanoparticles. Proc. Natl. Acad. Sci. 101 (39), 14036-14039 (2004).
  22. Smith, J., Medley, C., Tang, Z., Shangguan, D., Lofton, C., Tan, W. Aptamer-Conjugated Nanoparticle for the Collection and Detection of Multiple Cancer Cells. Anal. Chem. 79 (8), 3075-3082 (2007).
  23. Martin, J., Chávez, J., Chushak, Y., Chapleau, R., Hagen, J., Kelley-Loughnane, N. Tunable stringency aptamer selection and gold nanoparticle assay for detection of cortisol. Anal. Bioanal. Chem. 406 (19), 4637-4647 (2014).
  24. Shen, L., Hagen, J., Papautsky, I. Point-of-care colorimetric detection with a smartphone. Lab on a Chip. 12 (21), 4240-4243 (2012).
  25. Choodum, A., Kanatharana, P., Wongniramaikul, W., NicDaeid, N. Rapid quantitative colourimetric tests for trinitrotoluene (TNT) in soil. Forensic. Sci. Int. 222 (1), 340-345 (2012).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

AuNP

מאמרים קשורים