"E – DNA"センサーは、reagentless、血液やその他の複雑なマトリックスに直接挑戦するときにもうまく機能電気化学バイオセンサーは、核酸、タンパク質と低分子化合物の分析対象物の広い範囲の検出に適応されている。ここではそのようなセンサーの製造と使用のための一般的な手順を示します。
医学が現在実施されているとして、医師がテストのために、中央検査室に検体を送るため、結果を受け取るために数時間または数日を待つ必要があります。多くの患者がより良い迅速、ベッドサイドのテストによって提供される。この目的のために我々の研究室や他の人は核酸(DNA、RNA)、タンパク質(抗体を含む)と直接に未処理の臨床および環境試料中の低分子化合物の分析物の定量、reagentless、電気化学的検出をサポートする汎用性の高い、reagentlessバイオセンサープラットフォームを開発しました。このビデオでは、我々はこの"E – DNA"クラスのいくつかのバイオセンサーの作成と使用方法を示しています。特に、我々は、ポリメラーゼ連鎖反応混合物、HIV -特異的抗体と薬物のコカインの標的DNA配列の検出のためのセンサーを作製し、実証する。準備手順は、ハンズオン一晩インキュベートした努力のわずか3時間を必要とし、それらの使用はわずか数分が必要です。
重要なノートでは、その電極が適切にクリーンアップされている場合を除き、上記の実験のいずれもが正しく動作しませんです。ここに私たちの電気化学的洗浄手順のガイドです。 CH Instrumentsのポテンショスタットで作業する場合、我々は3つのマクロプログラムのセットを使用してこれらの洗浄の手順を実行します。
フェーズゼロ(E -クリーンO)
0.5MH 2 SO 4に電極を浸漬し、ポテンシオスタットの作用電極に接続します。また、Ag / AgCl参照と白金カウンター電極を接続して、浸す。その後、酸化工程(5秒2 V)と還元工程(10秒0.35 V)で始まります。
フェーズワン(E -クリーン1)
0.35〜1.5 V(スキャンレートの4つのスキャンに続いて20 V / S 4のスキャン速度でスキャンし、0.01 Vのサンプル間隔から、同じ酸性条件下(0.5MH 2 SO 4)の下に酸化および還元のスキャンを開始する0.1 V / sと0.01 Vのサンプル間隔の)。
第二段階(E -クリーン2)
すべて0.1 V S 1のスキャン速度と0.01 Vのサンプリング間隔で10セグメントに対して実行つの異なる可能性の範囲を(カバー酸性条件(0.01 M KCl/0.1 MH 2 SO 4)の下で電気化学的酸化と還元のスキャンの別のセットを行う):0.2〜0.75 Vの(i)の潜在的な範囲、0.2〜1.0 Vまで(II)電位範囲、0.2〜1.25 Vまで(iii)の電位範囲、0.2〜1.5〜(IV)の潜在的な範囲V.
金電極の多くの種類はこれらの実験を行うために使用することができます。このようなここで用いられるような金ディスク電極に加えて、我々は微細加工、金表面、金ワイヤ、およびプリント回路基板上に金と成功を収めている。
このホワイトペーパーで説明されているセンサーと一緒に、他の多くの電気化学的DNAバイオセンサアーキテクチャが報告されている。これは、シュードノット12とセンサー、トリプルストランド13、サンドイッチ14、スーパーサンドイッチ15、または三重16アーキテクチャが含まれています。
今後は、これらのセンサをケア医療診断のポイントで使用されることを期待しています。彼らは正常にいくつかのマイクロ流体デバイス17,18に統合、および光学的分析物の検出システムに比べて多くの利点を提供している。特に、これらのセンサーは光学的に高密度で高度に自動蛍光サンプル、濁ったに機能することができます。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、グランドチャレンジの探検のイニシアティブを通じた、および補助金GM062958 – 01と2R01EB002046を通じて、NIHで、ビルアンドメリンダゲイツ財団からの助成金(OPP1015402)によって賄われていた。この作業は、契約DE – AC52 – 07NA27344でローレンスリバモア国立研究所で米国エネルギー省の後援の下の部分で行われた。
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
---|---|---|---|
Gold Disk Electrodes | CH Instruments | CHI101 | Can be re-used |
Synthetic Probe DNA | Biosearch Technologies | Custom | |
Synthetic Target DNA | Sigma Genosys | Custom | |
Mercaptohexanol | Sigma Aldrich | 725226-1G | Store in cool dark place |
Platinum Electrode | BASi | MW-1032 | Can be re-used |
Ag/AgCl Reference | BASi | MF-2052 | Can be re-used |
Polishing Cloth | Buehler | 40-7212 | |
Alumina Polish | Buehler | 40-6325-016 | |
Phosphate buffered saline Buffer, pH 7.4 | Sigma Aldrich | P7059-1L | |
CH Instruments 605A | CH Instruments | 605A | Use any potentiostat |
Newborn Calf Serum | Sigma Aldrich | N4637-500ML | Stored frozen |
NanoDrop | Fisher Scientific | ND-2000 | Use any UV-Vis |
PCR Mix | Bio-Rad | 170-8862 | Stored frozen |
Cocaine | Sigma Aldrich | C5776 | DEA License Required |
Procaine | Sigma Aldrich | P9879 | Substitute for Cocaine |
Anti-Flag Antibody | Sigma Aldrich | F1804-1mg |