분자 각 인을 사용 하 여 생체의 磁 검출 용량 성 바이오 센서 기반

이 기술의 전반적인 목표는 라벨링을 사용하지 않고 높은 감도, 단순성, 낮은 비용, 속도로 매우 복잡한 샘플에서 풍부하고 적은 생체 분자를 검출하고 정량화하는 것입니다. 이 방법은 환경 모니터링, 식품 안전, 음용수 품질 및 의료 진단과 같은 생명 공학, 생화학 및 생물 의학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 고유한 신속성, 단순성, 고감도, 저렴한 비용, 쉬운 조작 및 라벨링 시약을 사용하지 않는 실시간 검출입니다.

이 기술의 의미는 낮고 풍부한 생체 분자를 정량화하는 능력으로 인해 질병 진단으로 확장됩니다. 예를 들어, 실시간으로 다양한 바이오마커가 있습니다. 유리 커버 슬립을 청소하려면 실온의 초음파 세척기에 10분 동안 1.0몰 HCl의 10밀리리터에 담그십시오.

그런 다음 동일한 조건에서 탈이온수와 1.0몰 수산화나트륨에 담그십시오. 유리 커버슬립을 질소 가스로 건조시킵니다. 그런 다음 깨끗하고 건조된 커버슬립을 10ml의 APTES 용액에 1시간 동안 담그어 실온에서 커버글라스 표면에 아미노산을 주입합니다.

질소 가스로 다시 건조하기 전에 커버슬립을 탈이온수로 헹굽니다. APTES 변형 커버슬립을 10밀리리터의 글루타르알데히드 용액에 2시간 동안 담궈 실온에서 표면 표면의 아미노산 그룹을 활성화합니다. 배양 후 10밀리몰의 인산염 완충액으로 커버슬립을 헹구어 표면에서 과도한 글루타르알데히드를 제거합니다.

커버슬립을 질소 가스로 건조시킵니다. 다음으로, 10밀리리터 인산염 완충액에 1.0밀리리터의 주형 용액을 0.1밀리리터 농도로 준비합니다. 이 템플릿 용액 200마이크로리터를 변형된 커버슬립에 떨어뜨리고 밤새 섭씨 4도에서 배양합니다.

전극을 청소하려면 먼저 실온의 초음파 세척기에서 5ml의 70% 에탄올이 들어 있는 작은 비커에 전극을 10분 동안 담그십시오. 그런 다음 동일한 조건에서 전극을 탈이온수, 아세톤, 탈이온수, 산성 피라냐 용액 및 탈이온수에 순차적으로 침지시킵니다. 전극을 질소 가스로 건조시킵니다.

티라민의 전기 중합을 수행하려면 2밀리리터의 에탄올이 포함된 10밀리몰 인산염 완충액에 8밀리리터의 10밀리몰 티라민 용액을 준비합니다. 이 솔루션에서 0에서 1.5V의 전위 범위와 초당 50밀리볼트의 스캔 속도를 커버하는 전위차도를 사용하여 15주기의 순환 전압전류계 스캔을 수행합니다. 그런 다음 전극을 질소 가스로 건조하기 전에 탈이온수로 전극을 헹굽니다.

전극을 헹구고 다시 건조하기 전에 밤새 실온에서 톨루엔에 30 밀리몰 아크릴로일 클로라이드와 30 밀리몰 트리메틸아민이 포함된 용액에 전극을 담그십시오. 중합하기 전에 820마이크로리터의 초순수에 단량체와 가교제를 포함하는 모니머 용액을 준비합니다. 그런 다음 초순수에서 TEMED 부피로 5% 부피를 준비합니다.

20마이크로리터의 TEMED 용액을 단량체 용액에 넣고 질소 가스로 5분 동안 퍼지합니다. 그런 다음 갓 준비한 APS 20마이크로리터를 단량체 용액에 추가합니다. 1.5 마이크로리터의 단량체 용액을 변형된 금 전극 표면에 피펫으로 주입합니다.

이제 템플릿 스탬프를 단량체 처리 된 표면과 접촉시켜 중합을 시작하고 실온에서 5 시간 동안 그대로 두십시오. 중합 후 집게를 사용하여 표면에서 템플릿 스탬프를 조심스럽게 제거합니다. 그런 다음 전극을 탈 이온수로 헹구고 질소 가스로 건조시킵니다.

전극 표면의 핀홀을 덮기 위해 에탄올로 준비된 1 개의 도데칸테올 1 밀리리터에 전극을 20 분 동안 담그십시오. 마지막으로, 전극을 탈이온수로 헹구고 질소 가스로 전극을 건조시킨 후 주사 전자 현미경으로 표면을 특성화합니다. 각인된 정전식 금 전극을 정전식 바이오센서에 통합된 전기화학적 플로우 셀에 삽입합니다.

재생 버퍼 100ml와 러닝 버퍼 1리터를 준비합니다. 재생 버퍼를 주입하여 시스템을 재생성하고 버퍼를 실행하여 25분 동안 시스템을 재평형화하는 방식으로 분석을 시작합니다. running buffer에서 원하는 농도 범위의 표준 템플릿 용액을 준비합니다.

그런 다음 이러한 표준 용액 250마이크로리터를 최적의 조건에서 시스템에 순차적으로 주입합니다. 금 전극의 표면 특성화는 주사 전자 현미경에 의해 수행됩니다. 벌거벗은 금색 표면이 표시됩니다.

또한 다양한 배율로 전극 표면에 부착된 박테리오파지(bacteriophage)도 표시됩니다. 여기에 표시된 것은 센소그램을 통해 각인된 금 전극에 대한 실시간 박테리오파지 결합입니다. 안정적인 기준선은 샘플 주입 전에 시스템의 재생 및 재평형 후에 설정됩니다.

전극에 파지 특이적 캐비티가 있습니다. 시료를 유도하는 박테리오파지를 주입하면 표적 박테리오파지가 금 전극 표면의 각인된 공동에 결합하기 때문에 정전 용량이 감소합니다. 검량선은 박테리오파지 주입에서 단백질 주입 대비 정전용량의 변화를 보여줍니다.

이 그래프의 방정식에서 샘플의 박테리오파지 또는 단백질의 농도를 계산할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 매우 민감하고 빠른 실시간 감지 시스템을 개발하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이 기술을 숙달하면 중간의 대기 시간을 제외하고 5시간 30분 안에 완료할 수 있습니다.

이 절차를 시도하는 동안 모든 에이전트를 같은 날에 새로 준비하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 원자력 현미경, 주사 전자 현미경, 타원계 및 양자 각도 측정과 같은 다른 메트릭을 수행하여 중합 또는 각인이 성공적이었는지 확인하고 노출된 금 전극과 각인된 금 전극의 표면 사이의 상당한 차이를 감지할 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 생화학, 생명공학 및 생물 의학 분야의 연구자들이 식품 안전 및 의료 진단에서 생체 분자의 초고감도 검출을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.

기능성 단량체, 가교제, 개시제 및 기타 제제를 사용하는 것은 매우 위험할 수 있다는 것을 잊지 마십시오. 또한 이러한 실험을 수행하는 동안 장갑, 실험실 가운을 착용하고 흄 후드 내부에서 중합 실험을 수행하는 것과 같은 예방 조치를 항상 취해야 합니다.