Методическая статья

Быстрое однородных Обнаружение биологических экспериментов с использованием магнитных система биодатчиков модуляции

DOI:

10.3791/1935

⸱

13 июня 2010 г.

 ,  ,  , 
1Department of Physical Electronics, Faculty of Engineering, Tel Aviv University, 2Department of Biomedical Engineering, Washington University in St. Louis, 3Department of Biological Sciences, University of Illinois, 4Department of Cell Research and Immunology, Tel Aviv University

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Магнитная система модуляции биодатчиков используется для быстрого, чутко и просто обнаруживать биологические анализы, такие как молекулы ДНК и белков.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Модуляции магнитного биодатчиков системы (ММБ) [1,2] быстро и равномерно обнаружено биологических мишеней при низких концентрациях без мытья или стадии разделения. Когда IL-8 целевых присутствовал, "sandwich' основе анализа прилагается магнитных шариков с IL-8 захвата антитела к стрептавидин связаны флуоресцентного белка с помощью IL-8 цели и биотинилированного IL-8 антител. Магнитного бисер маневрировал в колебательное движение, применяя переменного градиента магнитного поля с помощью двух электромагнитных полюсов. Флуоресцентные белки, которые прилагаются к магнитных шариков конденсируются в области обнаружения и их движение в и из ортогональных лазерный луч производит периодические флуоресцентный сигнал, демодулированный использованием синхронного детектирования. Магнитная система биодатчиков модуляции ранее был использован для выявления кодирующих последовательностей из неструктурных Ибараки вирусного белка 3 (NS3) комплементарной ДНК (кДНК) [2]. Методы, которые демонстрируются в этой работе для внешних манипуляций и конденсации частиц могут быть использованы для других применений, например, поставка магнитно-связанных наркотиков

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ИЛ-8 анализа:

  1. Реакционной смеси включены следующие четыре компонента в 100 мкл конечного объема буфера в соответствующих концентрациях. 10 мкл магнитных шариков с захватом антител при 100 бусин / мкл конечных концентрациях, 2 мкл биотинилированного IL-8 антител на 1 nano-gram/μl конечной концентрации, 1 мкл стрептавидин флуоресцентного белка при 20 nano-gram/μl конечной концентрации, и 1 мкл IL-8 цель на 0,48 pico-gram/μl. Компоненты добавляются один за другим буфером и затем встряхивают в течение 30 минут.
  2. Контрольной реакции готовят так же, без IL-8 цели.
  3. Реакции позже помещен без каких-либо разделения или стиральную шаг в кювет и проверить при помощи MMB системы.

MMB системы:

  1. Место кювету в его положение между двумя электромагнитными полюсами.
  2. Эксплуатация модуляции тока и подождите 30 секунд, чтобы позволить агрегации и конденсации бисером
  3. Измерить сигнал синхронный усилитель с помощью осциллографа.

Представитель Результаты:

Визуальный осмотр агрегированных бисером представили четкое различие между реакцией с мишенью и реакции без цели. Во всех реакциях с мишенью, бусин формируется единый плотный агрегат, который переехал в и из лазерного луча таким образом, объединиться. Однако во всех реакции без цели, бусины были менее агрегированных и их движение было менее объединиться (см. Рисунок 1).

Рисунок 1
Рисунок 1: визуальный осмотр иммуноанализа сэндвич '() без целевой ИЛ-8 (б) с целевой IL-8.

Часы полюс модуляции (желтый) и PMT выходного сигнала (пурпурный) при обнаружении 0,48 грамма пико-IL-8 целевых представлены на рисунке 1 (а). Частота модуляции для каждого полюса с частотой 2 Гц. Однако, как это было теоретически ожидать, когда бусины проходит лазерный луч, PMT обнаруживает флуоресцентный свет, и есть пик в PMT выходного напряжения. Таким образом, демодуляция частоты с частотой 4 Гц. Когда ФЭУ сигнал и удвоил-модуляции частоты (с частотой 4 Гц) подают к замку усилителем, чувствительным детектором фазы обнаруживает синхронизации и результатов с высоким напряжением (см. Рисунок 2).

Рисунок 2
Рисунок 2: (а) модуляции часы (желтый) и ФЭУ сигнал (пурпурный) при обнаружении 0,48 грамма пико-IL-8 цели. (Б) привели блокировки усилитель напряжения на двух разных сканов.

Замок в усилителе не обнаружили никакого сигнала, когда контрольный образец был испытан. Этот факт, вместе с визуальной разницы в агрегации показывает, что система MMB может точно определить присутствие ИЛ-8 цели.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Таким образом, мы показали, что система MMB может быть использован для обнаружения присутствия IL-8 целевой при низких концентрациях (0,5 пико грамм предел обнаружения Bio-Plex Precision Pro анализах цитокинов [3,4]). Способность системы не ограничивается IL-8 и может быть использован для обнаружения других белков. Преимущества системы MMB являются способность обнаруживать цель быстро и без каких-либо отделения или промывки. Таким образом, это облегчает процесс обнаружения и позволяет системе, которые будут использовать...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была частично поддержана Ishaya Горовиц фонд.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Набор Bio-Plex Pro для определения человеческого цитокина IL-8Bio-Rad171-B5008M
Рекомбинантная мишень IL-8 человекаThermo Fisher Scientific, Inc.R202625
Биотинилированные моноклональные мышиные антитела к IL-8 человека G265-8BD Biosciences554718
Флуоресцентный белок, конъюгированный со стрептавидиномBio-RadStreptavidin PE

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Danielli, A., Arie, A., Porat, N., Ehrlich, M. Detection of fluorescent-labeled probes at sub-picomolar concentrations by magnetic modulation. Optics Express. 16, 19253-19259 (2008).
  2. Danielli, A., Porat, N., Arie, A., Ehrlich, M. Rapid homogenous detection of the Ibaraki virus NS3 cDNA at pico-molar concentrations by magnetic modulation. Biosensors and Bioelectronics. 25, 858-863 (2009).
  3. Bio-Rad "Human angiogenesis assay panel". , Bio-Plex Pro. Forthcoming.
  4. Instruction Manual. Bio-Plex Precision Pro Cytokine Assay. , Bio-Rad Laboratories. Hercules, CA. Forthcoming.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

8

Похожие статьи