Elektronische tong genereren Continuous Erkenning Patronen voor Protein Analysis

Het algemene doel van het volgende experiment is om een elektronische tong te construeren op basis van een combinatorische benadering en oppervlakteplasma- en resonantiebeeldvorming uit te voeren voor eiwitanalyse. Dit wordt bereikt door lactose en sulfateerd lactose als bouwstenen te gebruiken en hun mengsels op het gouden oppervlak van een prisma af te zetten voor zelfassemblage om een reeks van combinatorische kruisreactieve receptoren te creëren. Als tweede stap worden oppervlakteplasma en resonantiebeeldvorming toegepast, die bindingsgebeurtenissen in realtime volgen en SPR-beelden en een reeks kinetische bindingscurven genaamd sensorgrammen produceren.

Vervolgens wordt gegevensverwerking uitgevoerd op basis van de sensorgrammen met behulp van een wiskundesoftware om een 2D continu evolutieprofiel en een 3D continu evolutielandschap voor elk monster te creëren. De resultaten tonen aan dat de elektronische tong in staat is om verschillende 3D continue evolutielandschappen voor veel voorkomende gezuiverde eiwitten te genereren en efficiënt is voor hun onderscheiding op basis van patroonherkenning. Deze techniek heeft verschillende voordelen ten opzichte van bestaande methoden zoals klassieke, elektronische gnosis en tongen. Ten eerste wordt de voorbereiding van enkele receptoren aanzienlijk vereenvoudigd.

Een grote diversiteit aan kruisreactieve receptoren kan worden verkregen door een klein aantal moleculen te mengen. Ten tweede, dankzij de combinatorische benadering, kunnen de herkenningspatronen die door onze elektronische tong worden gegenereerd, worden beschouwd als continu, zodat abnormale signalen gemakkelijker kunnen worden geïdentificeerd. Daarom kan een betrouwbaardere analyse worden verkregen om de combinatorische kruisreactieve receptorarray voor te bereiden.

Maak eerst het gouden oppervlak van het prisma 48 uur voor gebruik schoon met een plasmareiniger gedurende drie minuten onder 75% zuurstof, 25% argon, 0,6 millibar en 40 watt vermogen. Bereid vervolgens 100 milliliter fosfaatbufferoplossing met 10% glycerol of PBSG. Het toevoegen van glycerol aan PBS is erg belangrijk om de verdamping van het oplosmiddel te verminderen en veranderingen in de bouwstenen of BBB-concentratie na afzetting.

Bereid vervolgens stamoplossingen van lactose of bouwsteen één en sulfateerd lactose of bouwsteen twee uit de stamoplossingen. Bereid 11 zuivere en gemengde oplossingen met verhoudingen tussen nul en 100% in stappen van 10% en een totale bouwstenenconcentratie van 0,1 millimolair in PBSG. Plaats acht nanoliter druppels van deze zuivere en gemengde oplossingen op het prismaoppervlak met behulp van een non-contact spotter in viervoudige duplicaat voor elke verhouding met in totaal 44 punten. Plaats het prisma in een petrischaal met één milliliter ultrapuur water en laat het een nacht staan op kamertemperatuur voor zelfassemblage van BB een en BB twee op het gouden oppervlak. Er wordt aangenomen dat de gemiddelde oppervlaktesamenstelling in de gemengde zelfsamengestelde monolagen de samenstelling van de gemengde afzetoplossing weerspiegelt.

De volgende dag, was het prisma grondig met ultrapuur water voordat u het droogt onder een stroom van Argonne. Zet de incubator waarin de apparaten voor oppervlakteplasma en resonantiebeeldvorming op 25 graden Celsius staat om brekingsindexveranderingen te voorkomen die worden veroorzaakt door temperatuurvariaties tijdens eiwitdetectie. Plaats een niet-gefunctionaliseerd spoelprisma in de 10 microliter polyether ether ketone stroomcel die is aangesloten op een computergestuurde spuitpomp, een desser en een zespoorts mediumdruk injectieklep.

Vul het stroomsysteem met vers gefilterde en degasseerde lopende buffer. Verwijder het spoelprisma en plaats het prisma met de combinatorische kruisreactieve receptorarray in de stroomcel. Laat de lopende buffer met een stroomsnelheid van 100 microliter per minuut lopen. Verwijder eventuele luchtbellen op het prismaoppervlak met behulp van de CCD-camera door lopende buffer te laten passeren.

Definieer snel het onderzoeksgebied voor elke plek door een cirkel te tekenen met dezelfde diameter voor het gebied van belang op basis van een goed gecontrasteerde afbeelding van de array en met behulp van geïntegreerde software in het oppervlakteplasma- en resonantiebeeldvormingssysteem, traceer plasmacurven, die reflectiviteitscurven voorstellen als functie van de invalshoeken voor alle plekken. Kies de werkhoek, die de positie is waarop kinetische curven worden opgenomen bij de hoogste helling van de reflectiviteitscurven. Draai de scanspiegel om de geselecteerde werkhoek vast te stellen voor kinetische metingen.

Laat de lopende buffer door het stroomsysteem lopen totdat het reflectiviteitssignaal voor alle plekken stabiel en constant is. Injecteer vervolgens een milliliter pindalectine of een HL-oplossing met een spuit in de 500 microliter steekloop met de injectieklep op de laadpositie met een stroomsnelheid ingesteld op 100 microliter per minuut. Zet de injectieklep op de injectiepositie. Begin met kinetische metingen door reflectiviteitsvariaties tegen de tijd gelijktijdig op alle plekken te volgen aan het einde van de eiwitinjectie.

Spoel de array acht minuten met lopende buffer. Injecteer ten slotte een milliliter 1%DS om de array te regenereren. Herhaal dezelfde procedure voor de andere eiwitten na het invoeren van eiwitoplossing in de stroomcel.

Moleculair binding vindt plaats en induceert een verschuiving van de plasmacurven en een variatie van reflectiviteit. De beeldacquisitiesoftware zet de gemeten lichtintensiteitswaarden om in grijstintenniveaus, waardoor SPR-beelden worden verkregen en de variatie van reflectiviteit versus tijd wordt weergegeven om sensorgrammen te genereren. Gebruik vervolgens een wiskundesoftware om de reflectiviteit aan het einde van elke eiwitinjectie te plotten tegen de bouwstenenverhouding om een 2D continu evolutieprofiel voor elk monster te genereren.

Ten slotte voegt u de bouwstenenverhouding toe aan de sensorgrammen om een tijdsafhankelijk continu herkenningspatroon te genereren, genaamd een 3D continu evolutielandschap voor elk eiwit om het vermogen van de elektronische tong voor algemene eiwitanalyse te testen. Er werden drie eiwitten gebruikt, HL, myoglobine en lysozym voor elk eiwit. Een duidelijk 2D continu evolutieprofiel werd gegenereerd door de elektronische tong, zoals getoond in 3D. Continue evolutielandschappen werden ook gegenereerd