1) Blokowanie powlekanych kulek magnetycznych:
W celu zablokowania powlekanych kulek magnetycznych należy postąpić w następujący sposób:
- Przygotować zestaw probówek Eppendorfa o pojemności 2 ml;
- Zhomogenizować (poprzez wstrząsanie, nie wirowanie w vorteksie) powlekane kulki magnetyczne (przygotowanie powlekanych kulek magnetycznych opisano w aneksie), używając rotacyjnego mieszadła do próbek;
- Bezpośrednio po homogenizacji odpipetować 10 μl powlekanych kulek magnetycznych do każdej z osobnych probówek Eppendorfa;
- Do każdej probówki Eppendorfa z zestawu dodać 1 ml roztworu blokującego z odtłuszczonego mleka;
- Inkubować kulki magnetyczne przez 30 min w temperaturze pokojowej na rotacyjnym mieszadle do próbek;
- Usunąć roztwór blokujący: w tym celu umieścić probówkę w koncentratorze cząstek magnetycznych z włączonym magnesem na 2 min (kulki magnetyczne powinny przywrzeć do bocznej ścianki probówki); ostrożnie odpipetować nadsącz, nie naruszając kulek;
- Do każdej probówki dodać 1 ml buforu PBS + NaN3 + BSA jako roztwór do przechowywania;
- Przechowywać powlekane i zablokowane kulki magnetyczne w temperaturze 4°C (należy pamiętać, że powlekane kulki magnetyczne są stabilne przez co najmniej 2 miesiące w 4°C);
2) Łańcuch immunologiczny na kulkach magnetycznych do konstrukcji krzywej kalibracyjnej i analizy próbek
Postępuj zgodnie z poniższymi instrukcjami, aby przygotować kuleczki magnetyczne do pomiaru:
- Pobrać jedną probówkę Eppendorf (2 ml) z roztworem powlekającym i blokującym dla każdego ekstraktu z próbki przeznaczonego do analizy;
- Pobrać dodatkową probówkę Eppendorf dla każdego roboczego roztworu kalibracyjnego;
- Przed użyciem homogenizować kuleczki magnetyczne przez 2 min za pomocą rotacyjnego mieszadła do próbek;
- Usunąć ciecz konserwującą, używając koncentratora cząstek magnetycznych;
- Przemyć kuleczki magnetyczne trzykrotnie roztworem piorącym PBS/BSA. Usunąć ciecz piorącą;
- Etap konkurencji: Do każdej probówki zawierającej przemyte kuleczki magnetyczne dodać 200μl przygotowanego ekstraktu z próbki; użyć jednej probówki z kuleczkami magnetycznymi dla każdej próbki. Powtórzyć tę samą procedurę dla każdego roztworu standardu. Do każdej probówki z kuleczkami magnetycznymi dodać 200 μl roztworu przeciwciał monoklonalnych. Inkubować kuleczki magnetyczne przez pół godziny na rotacyjnym mieszadle do próbek w temperaturze pokojowej;
- Usunąć z probówek Eppendorf roztwór użyty na etapie konkurencji;
- Etap znakowania: Do każdej probówki Eppendorf z kuleczkami magnetycznymi dodać 400μl znakowanych przeciwciał wtórnych. Inkubować kuleczki magnetyczne przez pół godziny na rotacyjnym mieszadle do próbek w temperaturze pokojowej;
- Usunąć roztwór znakujący z probówek Eppendorf;
- Przemyć kuleczki magnetyczne trzykrotnie roztworem piorącym PBS/TWEEN® 20. Usunąć ciecz;
- Każdą porcję kuleczek magnetycznych resuspendować w 100μl buforu DEA. Kuleczki magnetyczne są teraz gotowe do etapu pomiaru elektrochemicznego;
3) Montaż urządzenia PalmSens z opcjami multipleksora (Mux)
Uwaga: produkt enzymatycznej hydrolizy substratu zanieczyszcza powierzchnię elektrody; z tego powodu do każdego pomiaru niezbędna jest nowa elektroda.
- Podłącz laptop z komputerem PC do urządzenia PalmSens za pomocą kabla szeregowego;
- Podłącz wtyczkę 9-DIN multipleksera CH8 do urządzenia PalmSens.
- Podłącz kabel szeregowy styku elektrycznego ośkanałowego multipleksera do multipleksera CH8;
- Umieść pasek z elektrodami na bloku ośmiu magnesów. Należy zadbać o to, aby każdy magnes znajdował się pod każdą z elektrod roboczych (należy pamiętać, że zastosowanie pojedynczego magnesu dla każdej elektrody jest niezbędne, w przeciwnym razie cząsteczki magnetyczne nie zostaną skoncentrowane w obszarze elektrody roboczej);
- Wepnij pasek z elektrodami do styku elektrycznego ośkanałowego multipleksera;
Do pomiaru DPV należy wprowadzić następujące parametry w odpowiednie pola:
E begin: 0 (V); E end: 0,6 (V); E step: 0,016 (V); E pulse: 0,0339 (V); E conditioning: 0 (V); E deposition: 0 (V); Szybkość skanowania: 0,1 (V/s); T pulse: 0,06 (s); T conditioning: 0 (s); T deposition: 0 (s); T equilibration: 8 (s).
4) Reakcja enzymatyczna i pomiar elektrochemiczny
- Zhomogenizuj każdą probówkę Eppendorf zawierającą kuleczki magnetyczne przygotowane do etapu pomiaru elektrochemicznego, delikatnie nimi potrząsając, aby uzyskać dobrze zdyspergowaną zawiesinę kuleczek magnetycznych;
- Bezpośrednio po homogenizacji pipetuj z każdej probówki Eppendorf alikwot 20 μl dyspersji kuleczek magnetycznych na powierzchnię odpowiadającej im elektrody roboczej. Dla każdej elektrody jednego paska należy użyć 20 μl kuleczek magnetycznych pobranych z różnych probówek Eppendorf (np. dla ośmiu elektrod użyj ośmiu różnych probówek Eppendorf);
- Dodaj 80 μl roztworu substratu enzymatycznego na pierwszą elektrodę. Uruchom odliczanie 2 min. Po 14 s dodaj 80 μl roztworu substratu enzymatycznego na drugą elektrodę. Po kolejnych 14 s dodaj 80 μl roztworu substratu enzymatycznego na trzecią elektrodę. Postępuj w tych samych odstępach czasu (14 sekund) aż do ostatniej elektrody (oznacza to: nakładaj każdy alikwot substratu w odstępach 14 s). Odstęp czasu 14 s jest obliczony jako czas potrzebny potencjostatowi na wykonanie pomiaru; należy zauważyć, że roztwór 80 μl na każdym sensorze powinien pokrywać elektrodę roboczą, odniesienia i przeciwelektrodę. Co więcej, roztwory dla każdego sensora nie powinny stykać się z roztworami sąsiednich elektrod.
- Po upływie 2 min od pierwszej aplikacji roztworu substratu enzymatycznego rozpoczęcie pomiaru elektrochemicznego;
- Użyj oprogramowania PalmSens Lite, aby uzyskać wartości pików prądu (μA) dla każdego roztworu.
5) Obliczenia
Utwórz krzywą kalibracyjną przy użyciu równania logistycznego czterech parametrów i oblicz stężenie całkowitej ilości toksyny HT-2/T-2 w nanogramach na mililitr dla każdej probówki Eppendorf zawierającej nieznaną próbkę.
Dane eksperymentalne, przedstawiające wysokość piku (μA) w funkcji stężenia kalibratorów (ng/ml), muszą zostać dopasowane przy użyciu nieliniowego równania logistycznego czterech parametrów (4-PL) zgodnie z wykresem (1) (przy użyciu programu Sigma Plot 8.0 lub Kaleidagraph). Nieliniowy model 4-PL jest zazwyczaj stosowany do opisu testów wiązania ligandów (LBA) 6.
(1)
a, b, x0, y0 to parametry logistyczne wyznaczone przez program dopasowania krzywych Sigma Plot.
Należy użyć rozwiniętego wzoru, aby obliczyć całkowitą zawartość toksyny HT-2/T-2 w rozcieńczonym roztworze ekstraktu z próbki
(2)
x to stężenie masowe całkowitej ilości toksyn HT-2/T-2 w rozcieńczonym roztworze ekstraktu, obliczone z czteroparametrowego równania logistycznego w nanogramach na mililitr (ng/ml)
y to wartość prądu w μA uzyskana dla nieznanej próbki
Dodatek
6) Powlekane kulki magnetyczne
W celu przygotowania powlekanych kulek magnetycznych należy postępować zgodnie z poniższymi instrukcjami:
Procedura płukania
- Ujednolicić zawiesinę aktywowanych tosylanem kulek Dynabeads® M-280 (roztwór stokowy 2 x 109 beads/ml) poprzez wstrząsanie i mieszanie w wortexie (maksymalna prędkość) przez 1 min (unikając pienienia) (należy pamiętać, że stężenie kulek magnetycznych musi być zawsze takie samo, aby zapewnić powtarzalność pomiaru);
- Niezwłocznie przenieść pipetą 1 ml powyższych ujednoliconych kulek do probówki Eppendorfa o pojemności 2 ml;
- Umieścić probówkę w koncentratorze cząstek magnetycznych z włączonym magnesem na 2 min (do momentu, aż kulki magnetyczne przykleją się do bocznej ścianki probówki);
- Ostrożnie odpipetować nadsącz, nie naruszając osadu kulek;
- Wyjąć probówkę Eppendorfa z koncentratora cząstek magnetycznych i resuspender kulki w 1 ml 0.1 M buforu boranowego pH 9.5. Mieszać delikatnie przez 2 min w rotacyjnym mieszalniku do próbek;
- Odpipetować nadsącz;
- Przenieść pipetą 1 ml roztworu buforu boranowego do probówki Eppendorfa. Kulki magnetyczne są teraz gotowe do etapu powlekania;
Procedura powlekania
- Do 1 ml kuleczek magnetycznych dodać 600 ml roztworu zapasowego HT-2 sprzężonego z KLH (hemocyjaniną z małża Keyhole Limpet) (końcowe stężenie HT-2-KLH wynoszące 375 mg/ml); inkubować kuleczki magnetyczne i roztwór HT-2-KLH przez 20h w 37°C* przy powolnym obrocie kątowym na mieszalniku rotacyjnym;
- Po inkubacji umieścić probówkę w koncentratorze cząstek magnetycznych i odpipetować nadsącz;
Przemyć powlekane kuleczki dwukrotnie 1 ml roztworu buforowego PBS/BSA. Po każdym przemyciu usunąć roztwór PBS/BSA. Wszystkie etapy przemywania przeprowadzano, umieszczając kuleczki magnetyczne i PBS/BSA na mieszalniku rotacyjnym przez 5 min;
- Przemyć kuleczki magnetyczne raz, używając 1 ml roztworu buforowego TRIS/BSA. Usunąć roztwór TRIS/BSA. Ten etap przeprowadzać, umieszczając kuleczki magnetyczne i bufor TRIS/BSA na mieszalniku rotacyjnym przez 4 h w 37°C*;
- Przemyć kuleczki magnetyczne raz, używając 1ml świeżego (przechowywanego w lodówce w 4°C) roztworu buforowego PBS/BSA. Usunąć roztwór PBS/BSA. Ten etap przeprowadzać, umieszczając kuleczki magnetyczne i bufor PBS/BSA na mieszalniku rotacyjnym przez 5min w temperaturze pokojowej;
- Po etapie przemywania usunąć cały płyn do przemywania i dodać 1 ml buforu PBS + NaN3 + BSA jako płyn do przechowywania;
- Przechowywać powlekane kuleczki magnetyczne w 4°C (należy pamiętać, że powlekane kuleczki magnetyczne są stabilne przez co najmniej 2 miesiące w 4°C);
*W tym celu mieszadło umieszcza się w inkubatorze wyposażonym w otwór umożliwiający wprowadzenie kabla zasilającego. Alternatywnie mieszadło można umieścić w pomieszczeniu z termostatem w temperaturze 37°C.
7) Przygotowanie i ekstrakcja próbek
25 g drobno zmielonej próbki (jedzenia dla niemowląt lub płatków śniadaniowych) odważone są do kielicha blendera i ekstrahowane 100 ml roztworu acetonitrylu/wody (86/14) przez 3 min w blenderze wysokoobrotowym. Po wirowaniu przy 4000 rpm (3000 g) przez 5 min pobrano 8 ml supernatantu i oczyszczono go za pomocą kolumny Mycosep, a następnie 4 ml oczyszczonego ekstraktu wysuszono w strumieniu azotu. Wysuszone próbki można przechowywać w temperaturze -30 °C do kilku miesięcy.
8) Rekonstytucja próbki
Płatki śniadaniowe
Zrekonstytuuj wysuszony ekstrakt z płatków śniadaniowych (produktu zbożowego przeznaczonego do spożycia przez dorosłych), dodając 40 ml PBS pH 7.4. W ten sposób próbka o stężeniu toksyny równym domniemanemu limitowi prawnemu (200 ng/g) wygeneruje w etapie pomiaru sygnał mieszczący się w środku zakresu roboczego.
Jedzenie dla niemowląt
Zrekonstytuuj wysuszony ekstrakt z jedzenia dla niemowląt (produkt zbożowy przeznaczony do spożycia przez niemowlęta), dodając 4 ml PBS. W ten sposób próbka o stężeniu toksyn równym przypuszczalnemu limitowi prawnemu (20-25 ng/g) wygeneruje w kroku pomiarowym sygnał wypadający w środku zakresu roboczego.