Ферментативный микроэлектродные биосенсоры (также ссылается в качестве датчиков в настоящем рукописи) были ценным инструментом для изучения динамических процессов сигнализации в живых клеток и тканей. Датчики обеспечивают повышенную временную и пространственную разрешающую способность сигнальных молекул клеточных биологически значимых концентрациях. Вместо отбора проб и анализа внеклеточной жидкости, принимаемые с интервалами в течение длительных периодов времени, эти датчики реагируют так быстро, как их ферменты реагируют с анализируемым, тем самым производя измерения в реальном времени 1,2. Быстрое обнаружение интерстициальных концентраций аутокринных и паракринных факторов, как пуринов или перекиси водорода, и динамика их выпуска могут быть использованы для создания профиля для эффектов лекарственных средств в нормальных и патологических условиях 3. В настоящее время большинство приложений, использующих датчики были в мозговых срезах тканей и клеточных культур 4-10. Протоколы, описанные в этой рукописи цельюсоздавать средства для точного измерения в реальном времени концентрации анализируемых веществ в целых почек.
Следующие протоколы были разработаны для изучения интерстициальный АТФ и Н 2 О 2 сигнализации в почках. В родной среде почки, внеклеточный АТФ быстро катаболизируется эндогенными ectonucleotidases в его производных (АДФ, АМФ и аденозина). Датчики, используемые здесь, обладают высокой селективностью к АТФ по сравнению с другими пуринов или АТФ продуктов разложения 11. Это дает большое преимущество, так как позволяет точный мониторинг постоянных и динамических концентраций выпуска АТФ и ее функции сигнализации. Интерстициальный АТФ концентрация измеряется с использованием сочетания двух микроэлектродов, датчик АТФ и Null датчик. Нулевой датчик в сочетании с приложениями каталазы в состоянии обнаружить интерстициальный H 2 O 2 концентрации 12. Следующие протоколы используют два различных конструкций SensoRS, которые имеют характеристики оптимальных для экс либо естественных или в естественных условиях применения.
Обе конструкции на основе последовательного каталитической реакции глицерина киназы и глицерол-3-фосфат-оксидазы, содержащейся в датчик ферментативного слоя и приводится в присутствии АТФ. В наборе датчиков, используемых в Экс Vivo исследований, H 2 O 2, окончательный ферментативного продукта реакции, обнаружено окислением на платиновом / иридий (Ir Pt-) провода электрода. Датчики для исследований в естественных условиях, а не на основе являются на H 2 O 2 на снижение посредника покрытием золотого электрода, предназначенного для крови-перфузии тканей. Показанный на рисунке 1 представлена схема обоих протоколов, описанных в этой рукописи. Нулевой датчик идентичен соответствующей датчика АТФ за исключением того, не хватает связанные ферменты. Таким образом, в дополнение к обнаружению H 2 O 2 с ферментом каталаза, Нулевой MEA датчикаSures неспецифические помехи. Концентрации АТФ рассчитывается путем вычитания Нулевой обнаружены неспецифические помехи и фоновый H 2 O 2 по сигналу датчика АТФ. Несколько датчиков также коммерчески доступны для обнаружения других аналитов в том числе аденозина, ionosine, гипоксантин, ацетилхолина, холин, глутамат, глюкозы, лактата, D-серин для бывших естественных условиях применения или аденозина, ionosine и гипоксантин для в естественных условиях, когда в паре с соответствующим Null Датчик.
Способность датчика для точного обнаружения аналитов зависит от правильного до и после калибровки 13. Это гарантирует, что анализ учитывает дрейфа чувствительности датчика, которое происходит во время использования в биологических тканях. Датчик имеет депо глицерина, который используется в качестве реагента в датчике ферментативных реакций. Если датчик не используется в ванной растворов, содержащих глицерин, он смоет течением времени. Короче гecording пояс, то необходимо минимизировать дрейф датчика. Кроме того датчик загрязнения эндогенными протеазами и белковых фрагментов может значительно уменьшить чувствительность датчиков 14.
Настоящее рукопись устанавливает использование ферментных биосенсоров для микроэлектродов экс естественных условиях и в естественных условиях подготовки в почках. В режиме реального времени анализируемого количественного обеспечивает беспрецедентную деталь клеточной сигнализации, которые могут выявить новые для понимания механизмов заболеваний почек и фармакологических агентов.