Os ácidos nucléicos são analitos comuns para avaliar sistemas biológicos; no entanto, o viés da manipulação enzimática pode causar preocupação. Aqui é descrito um método para detecção sem marcação de ácidos nucléicos usando polianilina. Essa tecnologia de sensor sensível e econômica pode distinguir diferenças de nucleotídeo único entre moléculas.
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Artigo de método
Um sensor baseado em Polianilina de Ácidos Nucleicos
Neste artigo
Resumo
Resumo
A detecção de ácidos nucléicos está no centro das tecnologias de diagnóstico usadas na pesquisa e na clínica. As abordagens padrão usadas nessas tecnologias dependem de modificações enzimáticas que podem introduzir vieses e artefatos. Um elemento crítico das plataformas de detecção de próxima geração será o sensoriamento molecular direto, evitando assim a necessidade de amplificação ou rótulos. Os nanomateriais avançados podem fornecer as modalidades químicas adequadas para realizar sensores sem rótulos. Os polímeros conjugados são ideais para sensoriamento biológico, possuindo propriedades compatíveis com biomoléculas e exibindo alta sensibilidade a mudanças ambientais localizadas. Neste artigo, é apresentado um método para detecção de ácidos nucléicos utilizando o polímero eletrocondutor polianilina. Oligonucleotídeos simples de "sonda" de DNA complementares aos ácidos nucléicos alvo são ligados eletrostaticamente ao polímero, criando um sistema de sensor que pode diferenciar diferenças de nucleotídeo único nas moléculas-alvo. Fora da natureza específica e imparcial dessa tecnologia, ela é altamente econômica.
Introdução
Os polímeros conjugados fornecem muitas opções para sensores moleculares. Isso inclui respostas fluorescentes, eletrônicas e colorimétricas1. Tem havido muitos esforços para incorporar polímeros conjugados em sensores de ácido nucleico. No entanto, a maioria dos sistemas requer detecção secundária, limitando as opções de detecção2. Recentemente, relatamos uma plataforma de sensor baseada em polímero conjugado construída em polianilina (PANI) que explora as propriedades desse polímero, criando um sistema livre de rótulos3. PANI é um polímero eletroativo extensivamente conjugado com propriedades como fluorescência e resistência que são a....
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Protocolo
1. processável PANI Síntese
- Dissolve-se anilina (1 ml, 11 mmol) completamente em 60 ml de clorofórmio num balão de 250 ml de fundo redondo. Agita-se a 600 rpm durante 5 min e arrefecer a 0-5 ° C com gelo. Isso normalmente leva 15-20 min (Figura 2A).
- Adicionar sulfonato de sódio dodecil benzeno (NaDBS) (7,44 g, 21 mmol) para a solução de anilina em um balão de fundo redondo, enquanto se agitava a 600 rpm.
- Dissolver persulfato de amónio (APS) (3,072 g, 13,5 mmol) em 20 ml de água e adicionar tudo isso gota a gota ao longo de 30 min para evitar o superaquecimento da reação.
- Efectua-se a reacção a 0-5 ° C durante ....
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Resultados
Figura 2A capta a configuração de reacção no início do processo de polimerização, isto é, antes da adição APS. A formação de micelas é o passo inicial na reacção de síntese de processo de PANI ocorre na interface micelar. A Figura 2B mostra uma solução leitosa após 5 min. 30 min após a APS é adicionada a reacção se vira para uma cor ligeiramente castanha. A Figura 2C mostra a alteração de cor associada com a formação de oligómer.......
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Discussão
Um sensor baseado em ácidos nucleicos de PANI requer a solubilização do polímero em água, a fim de interagir com o DNA e RNA. A dispersão de PANI em água é realizada usando tensioactivos, formando micelas, como relatado previamente 8. Além dos NaDBS utilizados aqui outros agentes tensioactivos aniónicos, como éster de dodecilo de ácido 4-sulfophthalic, tensioactivos não iónicos tais como etoxilato de nonil-fenol, ou tensioactivos catiónicos como brometo de cetiltrimetil amónio também pode ser utilizado para a.......
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Divulgações
O trabalho foi apoiado pela Faculdade de Ciência e Tecnologia da Universidade do Sul do Mississippi e pela Faculdade de Ciência e Tecnologia do Mississippi e pelo programa INBRE do Mississippi (Prêmio Número P204M103476 do Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais).
Agradecimentos
Os autores não têm nada a divulgar.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Anilina | Fisher Scientific | A7401-500 | ACS, líquido, refrigerado |
| Peroxidissulfato de amônio | Fisher Scientific | A682-500 | ACS, cristalino |
| Dodecilbenzeno sulfonato de sódio | Pfaltz & Bauer | D56340 | 95% sólido |
| Clorofórmio | Fisher Scientific | MCX 10601 | líquido |
| Primers de DNA | MWG operon | n/a | sequência de DNA personalizada ~20 |
| bps Microplaca | Científica dos EUA | 1402-9800 | 96 bem, polipropileno, pois não é reativo ao clorofórmio |
| Filme Adesivo Microplate | USA Scientific | 2920-0000 | Reduz a contaminação poço a poço, derramamento de amostras e evaporação |
| Tampa de Vidro para Microscópio | Fisher Scientific | 12-544-D | PANI revestido em vidro de cobertura irradiado UV |
| Reticulador UV | UVP | HL-2000 | Energia: X100 μ J/cm2; Tempo: 2 min |
| Forno de Hibridização | VWR | 01014705 T | Temperatura: 400 ° C; com balanço por 15 min |
| Aparelho de vidro | Cantil | de fundo redondo de três pescoços da Fisher Scientific para reação; funil de queda, rolhas, condensador, funil de separação | |
| Leica IMC S80 | Ampliação 20X; Pseudo cor 536 nm; Exposição 86 mseg; Ganho 1,0x; Gamma 1.6 | ||
| Microplate Reader | Molecular Devices | 89429-536 |
Referências
- Hahm, J. I. Functional polymers in protein detection platforms: optical, electrochemical, electrical, mass-sensitive, and magnetic biosensors. Sensors (Basel). 11 (3), 3327-3355 (2011).
- Rahman, M. M., Li, X. B., Lopa, N. S., Ahn, S. J., Lee, J. J.
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Reimpressões e permissões
