Name: Homogene snelle detectie van biologische testen met behulp van Magnetic Modulation biosensing System (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-06-13T17:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 58 s
Description: Leer een snelle, homogene detectiemethode voor biologische moleculen met het Magnetic Modulation Biosensing-systeem. Deze techniek detecteert IL-8 via een sandwich-immunoassay met magnetische kralen en fluorescentielabeling zonder wasstappen.

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

Dit werk werd mede ondersteund door het Ishaya Horowitz Fonds.

IL-8 test: <ol><li> Het reactiemengsel onder meer de volgende vier onderdelen in 100 ul eindvolume van testbuffer in hun respectievelijke concentraties. 10 ul van magnetische kralen met capture-antilichaam op 100 kralen / ul eindconcentraties, 2 pi van gebiotinyleerd IL-8 antilichaam bij een nano-gram/μl uiteindelijke concentratie, een ui van streptavidine fluorescerend eiwit bij 20 nano-gram/μl uiteindelijke concentratie, en 1 ul van IL-8 doel op 0,48 pico-gram/μl. De componenten worden toegevoegd een voor een naar de assay buffer en vervolgens geschud gedurende 30 minuten. </li><li> Een controle reactie is bereid op dezelfde manier, zonder de IL-8 doelwit. </li><li> De reacties worden later geplaatst, zonder enige scheiding of wassen stap in de cuvetten en gecontroleerd met behulp van de MMB-systeem. </li></ol> MMB-systeem: <ol><li> Plaats de cuvet in zijn positie tussen de twee elektromagnetische polen. </li><li> Bedien de modulatie huidige en wacht 30 seconden om aggregatie en condensatie van de kralen maken </li><li> Meet het signaal van de lock-in versterker met behulp van een oscilloscoop. </li></ol> Representatieve resultaten: Visuele inspectie van de geaggregeerde kralen presenteerde een duidelijk verschil tussen de reactie met het doel en de reactie zonder het doel. In alle reacties met de doelgroep, de kralen vormden een enkele, dichte aggregaat dat bewoog in en uit de laserstraal in een verenigen manier. Echter, in alle de reactie, zonder het doel, de kralen waren minder geaggregeerd en hun beweging was minder te verenigen (zie figuur 1). <img src="/files/ftp_upload/1935/1935fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1: visuele inspectie van de sandwich immunoassay "(a) zonder het doelwit IL-8 (b) Met het doel IL-8. De paal modulatie klok (geel) en de PMT uitgangssignaal (magenta), terwijl het detecteren van 0,48 pico-gram IL-8 doelwit zijn weergegeven in Figuur 1 (a). De modulatie frequentie voor elke paal is op 2 Hz. Echter, omdat het theoretisch werd verwacht, toen de kralen van de laserstraal pas, de PMT detecteert het tl-licht en er is een piek in de PMT uitgangsspanning. Daarom is de demodulatie frequentie is op 4 Hz. Wanneer het PMT-signaal en de verdubbelde-modulatie klok (op 4 Hz) worden toegevoerd aan de sluis in versterker, de kwetsbare fase detector detecteert de synchronisatie en de resultaten met een hoge spanning (zie figuur 2). <img src="/files/ftp_upload/1935/1935fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2: (a) de modulatie klok (geel) en de PMT-signaal (magenta) voor het opsporen 0,48 pico-gram IL-8 doelwit. (B) Het resulteerde in slot versterker spanning op twee verschillende scans. Het slot in de versterker tonen geen signaal wanneer de te controleren steekproef werd getest. Dit feit, samen met de visuele verschil in aggregatie suggereert dat de MMB systeem duidelijk kunnen identificeren van de aanwezigheid van IL-8 doelwit.

<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>

Samengevat, we laten zien dat de MMB systeem kan worden gebruikt om de aanwezigheid van IL-8 doelwit te detecteren bij lage concentraties (0,5 pico-gram is de detectiegrens van de Bio-Plex Precision Pro cytokine assays [3,4]). Het vermogen van het systeem is niet beperkt tot IL-8 en kan gebruikt worden om andere eiwitten te detecteren. De voordelen van de MMB-systeem zijn de mogelijkheid om de doelgroep te detecteren snel en zonder enige scheiding of wasstap. Zo, het vergemakkelijkt de detectie proces en kan het systeem...

<table><tbody><tr><td>Bio-Plex Pro Human Cytokine IL-8 set</td><td>Bio-Rad</td><td>171-B5008M</td><td></td></tr><tr><td>Recombinant humaan IL-8 target</td><td>Thermo Fisher Scientific, Inc.</td><td>R202625</td><td></td></tr><tr><td>Biotinylated monoklonaal muis anti-human IL-8 antilichaam G265-8</td><td>BD Biosciences</td><td>554718</td><td></td></tr><tr><td>Streptavidine-gekoppeld fluorescent eiwit</td><td>Bio-Rad</td><td>Streptavidin PE</td><td></td></tr></tbody></table>

homogene snelle detectie van biologische testen met behulp van magnetic modulation biosensing system

Rapid Homogeneous Detection of Biological Assays Using Magnetic Modulation Biosensing System

Een magnetische modulatie biosensing systeem (MMB) [1,2] snel en homogeen zijn ontdekt biologische doelwitten bij lage concentraties, zonder wassen of scheiding stap. Wanneer de IL-8 doelwit aanwezig was, een &#39;sandwich&#39;-gebaseerde test bevestigd magnetische korrels met IL-8-capture antilichaam aan gekoppeld fluorescerende eiwit streptavidine via de IL-8 target en een gebiotinyleerde IL-8 antilichaam. De magnetische kralen zijn gemanoeuvreerd in de oscillerende beweging door het aanbrengen van een wisselend magnetisch veld gradiënt door middel van twee elektromagnetische polen. De fluorescerende eiwitten, die zijn bevestigd aan de magnetische korrels worden samengevat in de detectie gebied en hun beweging in en uit een orthogonale laserstraal produceert een periodieke fluorescent signaal dat gedemoduleerd synchrone detectie. De magnetische modulatie biosensing systeem werd vroeger gebruikt om de coderende sequenties van de niet-structurele Ibaraki virus eiwit 3 (NS3) complementair DNA (cDNA) [2] op te sporen. De technieken die in dit werk aangetoond voor externe manipulatie en condensatie van deeltjes kunnen worden gebruikt voor andere toepassingen, zoals de levering van magnetisch gekoppelde drugs<em&gt; In-vivo</em&gt; Of verbeteren van het contrast<em&gt; In-vivo</em&gt; Grafische toepassingen.

Magnetische modulatie biosensing systeem wordt gebruikt om snel, gevoelig en eenvoudig te detecteren biologische assays, zoals DNA-moleculen en eiwitten.

Homogene snelle detectie van biologische testen met behulp van Magnetic Modulation biosensing System

Een biosensingsysteem met magnetische modulatie (MMB) [1,2] detecteerde biologische doelmoleculen bij lage concentraties snel en homogeen zonder enig wassen of ...

Magnetische modulatie-biosensing of MMB is een nieuwe techniek voor de detectie van biologische moleculen. Hier wordt een proof-of-principle assay getoond waarin interleukine 8 wordt gedetecteerd wanneer interleukine 8, ook wel IL 8 genoemd, wordt toegevoegd aan een reactiemengsel met antilichaam-gecoate magnetische kralen door middel van een biotinylated anti-IL 8 antilichaam en fluorescent gelabeld streptavidine. Er wordt een moleculaire sandwich gevormd die het fluorescente molecuul effectief verbindt met de magnetische kraal.De reactie wordt geplaatst in een vet en een wisselend magnetisch veld. Gradiënten worden aangelegd via twee elektromagnetische polen, die de kraaltjes in een oscillerende beweging brengen. De periodieke beweging van het kraaltje waaraan fluorescerende eiwitten zijn gebonden, in en uit een orthogonale laserstraal, produceert een fluorescentiesignaal dat wordt opgevangen door een PMT en gedemoduleerd.Met behulp van een lock-in versterker kan de beweging van de beads worden gevisualiseerd door een CCD-camera in plaats van de PMT te gebruiken; synchrone beweging is zichtbaar in monsters waarin de magnetische beads via IL eight aan fluorescerende eiwitten zijn gekoppeld. Hoi, ik ben Adia van het Nonlinear Optics and Laser Lab van de afdeling Physical Electronics aan de Telaviv Universiteit. Ik ben NoGo van de afdeling Biological Sciences aan de University of Illinois in Chicago, en ik ben Marcelo Erlich van de afdeling Cell Research and Immunology van de Tel Aviv Universiteit.Vandaag laten we u een methode zien voor snelle homogene detectie van biologische assays met behulp van een magnetisch modulatiesysteem voor biosensing. We gebruiken deze procedure in ons laboratorium om specifieke eiwitten en DNA-sequenties bij lage concentraties te detecteren. Laten we beginnen.Begin deze procedure door voor elke reactie een buis klaar te zetten en te labelen, inclusief een doelmonster en een niet-doelcontrolemonster. Voeg aan elke buis de volgende componenten van de bio plex Precision Pro cytokine assay één voor één toe: gekoppelde magnetische kralen, detectie-IL8-antilichaam, streptavidine-PE en IL8-doelwit. Vul het volume aan tot 100 µL met assaybuffer en schud vervolgens 30 minuten op een compacte orbitale schudker. Nadat de monsters 30 minuten bij kamertemperatuur zijn geschud, worden ze direct in cuvetten geplaatst voor analyse. Maak de heldere cuvetten van het MMB-systeem schoon met lensreinigingspapier en 70% ethanol. Het instrument dat voor de analyse wordt gebruikt, bestaat uit een laser met een verdubbelde frequentie van 488 nanometer die als excitatielichtbron dient en via een dichroïsche bundelsplitser van 562 nanometer op een microscoopobjectief wordt gericht.De objectieflens van de microscoop focust de laser tot een bundelbreedte van 27 micrometer in een 400 micrometer brede BO-silicaatglazen buis. Het uitgezonden licht wordt spectraal gefilterd met twee opeenvolgende banddoorlaatfilters, gedetecteerd door een fotomultiplicator (PMT) en gedemoduleerd met een lock-in versterker. Een zelfgebouwde stroommodulator wordt gebruikt om opeenvolgend een blokgolf aan elke elektromagneet te leveren.De amplitude moet 1,4 ampère zijn met een frequentie van één tot zes hertz, aangezien de beads elke cyclus tweemaal de laserstraal binnengaan en verlaten. De demodulatiefrequentie bij de lock-in versterker is twee tot 12 hertz. Start het systeem door de sleutel van de 488 nanometer laser op de aan-positie te zetten en de stroom in te schakelen.Stel vervolgens het laservermogen in op het minimum, ongeveer vier tot zes milliwatt. Zet de oscilloscoop aan en schakel daarna de PMT in. Plaats vervolgens de monsterkuvet tussen de twee elektromagnetische polen.Gebruik de rotatietrap van de vete om ervoor te zorgen dat de laserstraal door de vete gaat en niet tegen de wanden van de vet slaat. Gebruik de XY- en Z-translatietrap van de vete om de positie ervan ten opzichte van de objectieflens en de elektromagnetische polen te wijzigen. Om de koppeling van fluorescent licht in de detector te optimaliseren, moet de vete iets achter de polenlijn worden geplaatst.Stel nu de oscilloscoop in op tijdtrace-meting. Stel de gainregeling van de PMT in op 0,5 bolts. Zet vervolgens de stroommodulator aan en stel de frequentie in op drie hertz.Wacht 30 seconden om aggregatie en condensatie van de kraaltjes mogelijk te maken. De magnetische kraaltjes zullen beginnen te oscilleren en naar de voorkant van de buis bewegen. Wanneer de laserstraal de oscillerende kraaltjes raakt, moet er een flikkering van gereflecteerd laserlicht vanuit de kraaltjes zichtbaar zijn.Let op dat de kralen sneller bewegen naarmate de stroommodulatie toeneemt en langzamer naarmate deze afneemt. De positie van de kralen in de buis kan worden aangepast met behulp van de micrometergestuurde tafels. Om de beweging van de kralen bij de polen te visualiseren, kan een CCD-camera worden geplaatst in plaats van de PMT.De oscilloscoop detecteert het periodieke signaal van de fluorescentie-gekoppelde beads en registreert het tijdsverloop op de oscilloscoop. De opgeslagen gegevens kunnen met MATLAB worden geanalyseerd; reactiemengsels met en zonder IL eight werden geanalyseerd via MMB. In alle reacties met het target vormden de beads één enkel dicht aggregaat dat synchroon in en uit de laserstraal bewoog.Zonder het doelwit waren de kralen echter minder geaggregeerd en was hun beweging minder uniform. Hier tonen de poolmodulatieklok in het geel en het PMT-uitgangssignaal in magenta de modulatiefrequentie voor elke pool op twee hertz. Daarom ligt de demodulatiefrequentie op vier hertz, zoals theoretisch verwacht.Wanneer de kraaltjes de laserstraal passeren, detecteert de PMT het fluorescentielicht en ontstaat er een piek in de uitgangsspanning van de PMT wanneer het PMT-signaal en de dubbele modulatieklok naar de lock-in versterker worden gevoerd. De gevoelige phasedetector synchroniseert de resultaten met een hoge spanning. De twee kleuren geven twee verschillende scans aan bij dezelfde doelconcentratie.De zwarte lijnen vertegenwoordigen het gemiddelde van elk signaal. De lock-in versterker detecteerde geen signaal toen de controlemonster werd getest. De lock-in versterker leverde in dit geval geen gesynchroniseerd signaal.Dit feit, samen met het visuele verschil in aggregatie, suggereert dat het MMB-systeem en het verschil in de tijdtrace-metingen van het PMT-uitgangssignaal de aanwezigheid van het ILH-doelwit duidelijk kunnen identificeren. We hebben zojuist gedemonstreerd hoe biologische moleculen snel en homogeen kunnen worden gedetecteerd met behulp van magnetische modulatie, met IL eight als voorbeeld voor biosensing.Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om de laserveiligheidsvoorschriften te volgen. Dat is alles. Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experimenten.

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

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

We beschrijven een elektrochemische sensor bepalingsmethode voor snelle bacteriële detectie en identificatie. De bepaling omvat een sensor-array gefunctionaliseerd met DNA oligonucleotide capture probes voor ribosomaal RNA (rRNA) species-specifieke sequenties. Sandwich hybridisatie van doelwit rRNA met de invangingsprobe en een mierikswortel peroxidase-linked DNA-oligonucleotide probe detector produceert een meetbare amperometrisch stroom.

Bacteriële Detection &amp; Identification gebruiken elektrochemische sensoren

This video demonstrates a microfluidic system for a magnetic nanoparticle-based immunoassay. The detection system utilizes a microfluidic device incorporating a magnetic trap within its channels. Pre-formed immunocomplexes, comprised of antigen-coated magnetic nanoparticles bound to primary and peroxidase-conjugated secondary antibodies, are introduced into the channels. The immunocomplexes become captured in the porous magnetic trap upon applying an external magnetic field. Using a fluorogenic...

A Magnetic Nanoparticle-Based Immunoassay Using a Microfluidic Device

Source:Rhea Kang1, Gabby Mora1, Sherry Dunbar11Luminex, A DiaSorin Company, Austin.This video demonstrates multiplexed quantitative bacterial detection employing carboxylated magnetic polystyrene microspheres dyed into distinct sets. The procedure encompasses the formation of bead-bacteria complexes, magnetic separation, and flow-based analysis, enabling precise and simultaneous quantification of multiple bacteria in the same reaction well.

Multiplexed Quantitative Bacterial Detection using Dye-Labeled Magnetic Microspheres

Een scanner voor beeldvorming magnetische deeltjes in vlakke monsters werd ontwikkeld met vlakke frequentie mengen magnetische detectietechniek. De magnetische intermodulatieproduct reactie van de lineaire nonhysteretic magnetisatie van de deeltjes wordt opgenomen op een twee-frequentie excitatie. Het kan worden gebruikt om 2D beelden dunne biologische monsters.

Frequentie mengen Magnetic Detection Scanner voor de beeldvorming van magnetische deeltjes in Planar Samples

We presenteren een techniek voor magnetische levitatie gekoppeld aan geautomatiseerde beeldvorming en analyse in zowel een smartphone-compatibel apparaat als een apparaat met ingebouwde beeldvorming en verwerking. Dit wordt toegepast om de dichtheidsverdeling van cellen te meten met twee gedemonstreerde biomedische toepassingen: diagnose van sikkelcelanemie en het scheiden van witte en rode bloedcellen.

Magnetische levitatie In combinatie met Portable Imaging and Analysis for Disease Diagnostics

Dit protocol beschrijft de fabricage van een kleine, kant-en-klare cassette die kan worden toegepast voor visuele detectie van meerdere nucleic zuren in een enkele, test die is eenvoudig te bedienen. In deze benadering werd een capillaire matrix gebruikt voor multiplex en zeer efficiënte opsporing van GGO-doelstellingen.

Visuele detectie van meerdere Nucleic Acids in een capillaire matrix

Hier presenteren we een protocol voor de detectie en kwantificering van lage overvloedige molecules in complexe oplossingen met behulp van moleculaire inprenting in combinatie met een capaciteit biosensor.

Ultrasensitive detectie van Biomarkers met behulp van een moleculaire Imprinting gebaseerd capacitieve Biosensor

Elektrowetting-gebaseerde digitale microfluidic is een techniek die gebruik maakt van een spanning-gedreven verandering in de schijnbare contacthoek van een microliter-volume druppel om de manipulatie te vergemakkelijken. Door dit te combineren met gefunctionaliseerde magnetische kralen, kunnen meerdere laboratoriumeenheden worden ingebracht voor monstervoorbereiding en identificatie van ziekteverwekkers met behulp van immunosorbent Assay (ELISA) met enzymgebonden immunosorbent assay.

Elektrowetting-based Digital Microfluidics Platform for Automated Enzyme-linked Immunosorbent Assay

Dit artikel beschrijft een op magnetische levitatie gebaseerde methode die specifiek de aanwezigheid van antigenen kan detecteren, oplosbaar of membraangebonden, door veranderingen in de levitatiehoogte van vanvangkralen met vaste dichtheden te kwantificeren.

Kwantificering van cellulaire dichtheden en antigene eigenschappen met behulp van magnetische levitatie

Microfluïdica is een krachtig hulpmiddel voor de ontwikkeling van diagnostische tests. Dure apparatuur en materialen, evenals bewerkelijke fabricage- en handlingtechnieken, zijn echter vaak vereist. Hier beschrijven we het fabricageprotocol van een acryl microfluïdisch apparaat voor magnetische micro- en nanodeeltjesgebaseerde immunoassays in een goedkope en eenvoudig te gebruiken omgeving.

Computer numerieke controle Micromilling van een microfluïdisch acrylapparaat met een gespreide beperking voor magnetische immunoassays op basis van nanodeeltjes

Leer een snelle, homogene detectiemethode voor biologische moleculen met het Magnetic Modulation Biosensing-systeem. Deze techniek detecteert IL-8 via een sandwich-immunoassay met magnetische kralen en fluorescentielabeling zonder wasstappen.

Homogene snelle detectie van biologische testen met behulp van Magnetic Modulation biosensing System

Meer video's verkennen