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Bioengineering

실란 커플링 에이전트를 사용하여 실리카 광 Biosensors에 생물 학적 프로브를 부착

Published: May 1, 2012 doi: 10.3791/3866

Summary

Biosensors은 복잡한 생물 학적 환경과 인터페이스 및 표면 변형을 통해 센서에 부착된 매우 구체적인 프로브와 고감도 센서를 결합하여 타겟 검색을 수행합니다. 여기서는 센서 및 생물 학적 환경을 해소하기 위해 실란 커플링 에이전트를 이용하여 비오틴과 실리카 광 센서의 표면 작용화를 보여줍니다.

Abstract

이러한 인기 Biacore 시스템 (표면 Plasmon 공명 (SPR) 기술을 기반으로)와 같은 생물 학적 환경, 바이오 센서 플랫폼과 인터페이스하기 위해, 예를 들면, 표면 오염을 방지 수있는 다양한 표면 변형 기법 사용을 만들 조정 소수성 / 표면의 친수성, 전자 환경의 다양한 적응, 그리고 자주, 관심의 대상으로 특이성을 유도. 1-5 이러한 기법 등, 복잡한 환경에서 실제 응용 프로그램에 달리 매우 민감한 biosensors의 기능을 확장할 수 혈액, 소변, 폐수 분석. 2,6-7은 같은 Biacore와 같은 상업 biosensing 플랫폼, 잘 이해하고 있지만로서, 이러한 표면 개조를 수행하기위한 표준 기술은 이러한 기술은 다른 표준화된 방식으로 번역되지 않은 레이블 - 이러한 갤러리 모드 (WGM) 광학 resonators 글린 등 무료 biosensing 플랫폼. 8-9은 < / P>

WGM 광학 resonators는 초저 농도의 종 다양한 라벨 프리 검출을 수행하기위한 유망한 기술을 대표하는 6,10-12 이러한 플랫폼의 높은 감도 자신의 독특한 기하학적 광학의 결과입니다. WGM 광학 resonators 경계가 순환 . 구체적이고 필수적인 공진 주파수의 빛을 SPR 플랫폼처럼 13, 광학 필드가 완전히 센서 장치에 국한되지 않지만 evanesces;이 "사라져가는 꼬리"는 다음 주변 환경의 수종과 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 상호 작용은 약간 그 결과 변경하는 광학 분야의 효과적인 굴절률을 초래하지만, 감지, 장치의 공진 주파수로 이동합니다. 광학 필드 순환 때문에 신호의 고유 증폭 그 결과 환경을 여러 번 상호 작용, 그리고 환경의 사소한 변화에 매우 높은 감성. 2,14-15

십t "> WGM 광학 resonators는 여러 가지 형상으로 가공 수 있지만 복잡한 환경에서 타겟으로 탐지를 수행하려면 다음 플랫폼은 표면의 수정을 통해 프로브 분자 (결합 쌍 보통 절반, 예를 들어 항체 / 항원) 2.와 결합해야부터 재료 시스템의 다양한 실리카 microsphere는 가장 일반적입니다.이 microspheres은 일반적으로 microspheres가 작용화 및 검출 실험을하는 동안 처리할 수있는가 "줄기"를 제공하는 광섬유의 끝단에 가공하고 있습니다. 실리카 표면 화학 수 있습니다 그들의 표면에 프로브 분자를 장착 적용할 수 있지만, 평면 기판에 대해 생성된 전통적인 기법이 입체 구조를 위해 종종 충분하지 않습니다로서 microspheres의 표면에 어떠한 변경 사항 (먼지, 오염, 표면 결함, 그리고 고르지 코팅) 그들의 검출 능력에 대한 심각한, 부정적인 결과를 가질 수 있습니다. 여기서는 손쉬운 접근 방식을 보여주는실리카 표면에 비오틴을 첨부하여, 무기 표면 및 생물 학적 환경을 해소하기 위해 실란 커플링 에이전트를 사용하여 실리카 microsphere WGM 광학 resonators의 표면 작용화입니다. 8,16 우리가이 리포트에서 센서 시스템으로 실리카 microsphere의 WGM의 resonators를 사용하지만, 프로토콜은 일반적이며, 비오틴과 함께 모든 실리카 장치의 표면을 functionalize하는 데 사용할 수 있습니다.

Protocol

1. 배경

비오틴은 간단한 3 단계 과정 (그림 1)를 통해 이러한 장치의 표면에 붙어있다. 첫째, 우리는 표면을 청소하고 산소 플라즈마 또는 고생 솔루션 중 하나에 장치를 노출하여 히드록실 그룹과 그것을 채웁니다. 둘째, 우리는 가수 분해와 축합 반응을 통해 히드록실 그룹에 일차 아민과 종료 실란 커플링 에이전트를 장착 증기 증착법을 사용합니다. 셋째, 우리는 N-hydroxysuccinimide (보건국) 에스테르 화학을 통해 표면에 비오틴을 첨부합니다. 우리는이 기술을 이용해 주셔서 더욱 이러한 기술의 발전에 대한 정보뿐만 아니라, 우리의 동기에 대한 설명에 대한 우리의 이전 작업에 관심있는 독자를 안내할 8.

이러한 반응의 성공뿐만 아니라, 비오틴의 추가 후 일차 아민의 추가 후 광학 및 형광 현미경을 통해 평가할 수있다. 동안 광학 m표면 작용화 프로토콜도 microsphere 표면, 또는 오염 물질의 손상이 발생한 경우 icroscopy를 결정하는 데 사용할 수 있습니다, 형광 현미경은 비오틴 분자의 표면 커버 리지의 품질과 균일를 확인하는 데 사용뿐만 아니라, 비오틴의 기능에있다 표면 (strept) 아비딘으로 바인딩합니다. 표면에 아민의 범위를 평가하기 위해, 우리는 microsphere에 안정적이고 공유 결합 티오 우레아 연계를 형성하는 데 일차 아민과 반응 플루오​​레신 isothiocyanate (FITC) 형광 염료을 사용 하였다. 아비딘으로 복합되었습니다 텍사스 적색 형광 염료는 비오틴 - 아비딘 상호 작용을 통해 표면에 비오틴 그룹 레이블을 지정하는 데 사용됩니다. 두 경우 염료가 그 표면에 기능성 그룹과 (수용체 - 리간드 상호 작용이나 공유 결합 본딩 중 통해) 상호 작용할 수 선정되었습니다.

여기 세 떠나 단체와 하나 기능성 그룹을 가진 실란 커플링 에이전트, 다리 베팅을 제공합니다무기 표면 및 유기 프로브 분자를 기대하다. 일차 아민 기능은 안정적인 아미드 유대 관계를 형성 보건국의 에스테르와 정량적 반응. 이 경우, 우리는 누구의 발레르 사이드 체인 NHS 에스테르 그룹과 수정되었습니다 비오틴 프로브 분자를 사용합니다. 현실에 어떠한 프로브 분자는 NHS 에스테르 그룹은 다음과 같은 프로토콜을 사용하여 표면에 추가할 수 있습니다. 또한 이러한 프로토콜은 일반적이며, 비오틴과 함께 모든 실리카 장치 표면을 functionalize하는 데 사용할 수 있습니다.

이러한 프로토콜과 주요 과제는 오히려 실리카 microspheres의 처리에 화학 자체가 사실이 아닙니다. 프로토콜에 걸쳐, microspheres는 날카로운 스쳐 핀셋으로 가볍게 자신의 줄기를 grapsing에 의해 다루어 져야합니다, 양해해 주시기 바랍니다. 이것은 아주 멀리 microspheres 자체에서 족집게를 유지하고, 단계 사이에 쉽게 전송을 허용합니다. 아래의 프로토콜의 많은 단계가 구체적으로이 사실에 대응하도록 고안되었습니다또는.

2. Microsphere의 제조

  1. microspheres를위한 스토리지 주택을 빌드합니다.
    1. 이것은 일반적인 크기의 유리 슬라이드에 테이프를하며 끝을 롤을 형성 충족과 함께 스카치 테이프 부분에 1을 첨부, exacto 나이프 사용하여 사각형에 X 1의 1에 골판지의 두께 조각의 ¼ 잘라 , 골판지 있습니다.
    2. 이것은 microsphere가 주변 환경에서 상승과 격리 수있는 플랫폼을 만들고, 그들의 표면에 손상을 방지할 수 있습니다.
  2. 가위를 사용하여 광섬유의 스풀에서 광섬유의 3 인치 부분을 절단.
  3. 아 - 닉 섬유 - 리퍼를 사용하여 바로 실리카 코어를 떠나, 섬유의 절단 부분의 끝 부분의 마지막 0.5 인치로부터 보호 고분자 코팅을 벗겨. Kimwipe로 남아있는 폴리머의 표면을 깨끗이 부드럽게 Kimwipe과 섬유질을 닦아하여 메탄올과 dampened.
  4. 베어 섬유 식칼 사용 송두리째 끝을 이렇게 잘라 일불과 1에서 송두리째 섬유 mm은 섬유의 끝 부분에 남아 있습니다.
  5. 수직으로 갔지만 끝이 아래로 향하게되는 등 섬유를 정렬하기 위해 간병, CO 2 레이저의 경로로 광학 섬유를 벗기고 끝부분을 놓습니다.
  6. CO 2 레이저를 켜고 광학 섬유의 옷을 벗긴 끝 표면에 직접. 레이저 2 초 약 3.5 %의 전력을 사용하여 둥근 모양으로 섬유를 벗기고 끝을 녹여 것입니다.
  7. 족집게 사용 microsphere의 줄기를 (광섬유의 비 막았죠 부​​분) 신중을 파악. microsphere 주택에 테이프 롤로 줄기를 연결합니다. 유리 슬라이드는 배양 접시에 자신을 저장할 수 있습니다. 이것은 microsphere의 안전한 보관을 허용합니다.

3. 히드록실 그룹으로 표면을 채우지

  1. 고생 솔루션을 사용 :
    1. 힌지 캡과 60 ML의 폴리 프로필렌의 약병에서 H를 발연 량으로 (70:30을 고생 솔루션을 준비 4 : 황산 발연의 11.6 ML 다음, 유리병에 과산화수소 5 ML를 추가하여 H 2 O 2 (30 wt %)를.) 주의 : 산성 방지 장갑을 착용하십시오.
    2. 유리병에, 최소한 1 microsphere를 개최, 유리 슬라이드를 전송합니다. microsphere는 액체와 접촉에 있어야하지만, 액체가 마분지를 만지지 않습니다. 필요한 경우 솔루션의 볼륨을 조정합니다.
    3. 부드럽게 유리병의 유리 덮개를 제거하고 DDI H 2 O를 포함하는 다른 플라스틱 약병에 삽입 샘플 5 분간 용액에 앉아 보자.
    4. 부드럽게 유리병의 유리 슬라이드를 제거하고, 80시 10 분 ° C가 표면을 건조하기 위해 오븐에 넣으십시오.
  2. 산소 플라즈마 처리를 사용 :
    1. 산소 플라즈마 챔버에 적어도 하나의 microsphere를 포함하는 유리 슬라이드를 전송합니다.
    2. 200 mTorr의 산소 압력과 전력 120 W에 2 마일을 위해 산소 플라즈마에 시료를 폭로를 설정이야기야.
    3. 플라즈마 챔버에서 유리 슬라이드를 제거합니다.

4. 표면에 실란 커플링 에이전트를 부착

  1. 퓸 배출 후드의 진공 건조기에 적어도 하나의 microsphere를 포함하는 유리 슬라이드를, 놓으십시오.
  2. 또한 연기 후드에 실란 커플링 에이전트 병 (이 경우, aminopropyltrimethoxysilane (APTMS)가 사용되었다) 연 건조기에서 열린 병을 놓습니다.
  3. 진공 건조기에 뚜껑을 교체하고, 흡인기이나 집 진공 라인에 아울렛 포트를 연결합니다.
  4. 집 진공 또는 물 라인 켜고 진공 건조기에서 철수. 진공 밀봉은 뚜껑과 받침대 사이에 형성되면 반응 타이밍을 시작합니다. 이것은 박막 등의 표면에 실란 커플링 에이전트를 입금합니다.
  5. 십오분 후 진공을 해제하고, 천천히 건조기에 공기를하도록 포트를 엽니다. 이 커플링 에이전트의 경우 15 분 unifo를 형성​​하기에 충분표면 RM 단일층. 다른 커플링 요원의 경우 시간 조정해야 할 수도 있습니다.

5. 표면에 비오틴을 부착

  1. 한 시간 정도 비오틴을 부착하기 전에 힌지 캡과 함께 60 ML의 폴리 프로필렌의 유리병에 무수 dimethylsulfoxide (DMSO)에 N-hydroxylsuccinimide 비오틴 (NHS-비오틴)의 10 MM 솔루션을 준비합니다.
    1. 보건국-비오틴은 차가운 저장 되었다면, 그것을 조직하고 전에 실온에 평형 수 있습니다.
    2. 완전히 용매에 보건국-비오틴 분말을 용해하기 위해 1 시간 정도 솔루션을 Sonicate.
  2. 하단에있는 microspheres와 다른 플라스틱 약병에 microsphere를 포함하는 유리 슬라이드를 전송하고, 약병의 상단 때문이다.
  3. 유리 슬라이드 (그것은 유리병에 추가되고 있기 때문에 솔루션 microsphere를 만지지 않는다) 뒤에 유리병의 측면 아래로 플라스틱 pipet, 보건국-비오틴 솔루션의 적절한 볼륨을 사용하여 전송.microsphere 표면을 충당할 DD 충분한 솔루션입니다.
  4. 각각, 5 rpm을 5 도에서 속도와 기울기의 각도로, 실온에서 30 분간 이제 요동 인큐베이터에 DMSO 용액에 microspheres 및 보건국-비오틴이 포함된 유리병 (틸트 트레이)를 놓습니다.
  5. 부드럽게 유리병에서 유리 슬라이드를 제거하고 부드럽게 DDI H 2 O에 가득 다른 유리병으로 밀어 이전과 동일한 속도와 기울기 각도에서 또 다른 10 분 틸트 트레이에 병을 놓습니다. 신선한 물로 두 번 할 때마다이 단계를 반복합니다. 이것은 표면에서 과잉 DMSO를 제거하는 데 도움이, 그리고 표면 실제로 그라 프트 아니 신체적-adsorbed 비오틴을 제거합니다.
  6. 유리병에서 유리 슬라이드를 제거하고 모든 물방울이 표면에서 제거됩니다 ° C에서 10 분, 또는 때까지 80에서 오븐에 넣습니다.

6. 아민 - 종료 실리카의 형광 라벨링

  1. treatm 후 현재 아민 그룹 레이블을 지정하려면APTMS있는 엔트는 1, ML 무수 DMSO에 1 밀리그램 FITC을 해소하여 어두운 방에 FITC 솔루션을 준비합니다.
  2. 0.1 M 나트륨 중탄산염 버퍼 1 ML에 FITC 용액의 50 μL를 추가하여 6.1의 솔루션을 희석.
  3. 힌지 캡과 함께 60 ML의 폴리 프로필렌의 유리병에 솔루션을 놓고 부드럽게 유리병에 유리 슬라이드에 다시 보관되어 아민-종료될 microspheres를, 슬라이드.
  4. 얼음 욕조에 병을 놓고 예제는 어둠 속에서 4 시간 최소 FITC 솔루션으로 반응하자.
  5. 나트륨 탄산 버퍼에 microspheres의 두 십분 물에 빨고 통해 초과 형광단를 제거합니다. 이전으로 버퍼와 힌지 캡과 함께 60 ML의 폴리 프로필렌의 유리병을 입력하고 부드럽게 솔루션에만 microsphere, 그리고 마분지 주택을 커버한다는 돌보는 솔루션에 유리 슬라이드를 밀어. 알루미늄 포일로 병을 커버, 그리고 이전처럼 5도 5 rpm으로 설정 틸트 트레이에 병을 놓습니다.
  6. 부드럽게 유리병에서 유리 슬라이드를 제거하고 부드럽게 DDI H 2 O로 가득한 알루미늄 포일로 덮여 다른 유리병으로 밀어. 이전과 동일한 속도와 기울기 각도에서 또 다른 10 분 틸트 트레이에 병을 놓습니다. 신선한 물로 두 번 할 때마다이 단계를 반복합니다. 이것은 표면에서 여분의 염료를 제거하는 데 도움이됩니다.
  7. 부드럽게 이미징 전에 10 분 80 C에서 설정 오븐에서 약병에서 유리 슬라이드를 제거하고 건조.

7. 비오틴 - 종료 실리카의 형광 라벨링

  1. 인산염의 텍사스 - 레드 아비딘 중 10 μg / ML 솔루션을 준비는 염분 버퍼.
  2. 힌지 캡과 함께 60 ML의 폴리 프로필렌의 유리병에 솔루션을 추가하고 부드럽게 microsphere 방금 솔루션이 적용되어 있도록 솔루션으로 비오틴 - 종료 microsphere를 포함하는 유리 슬라이드를 밀어.
  3. 어둠 속에서 실온에서 30 분간 반응.
  4. 이를 통해 초과 형광단 제거, 10 분 린스PBS 버퍼에 microspheres의의.
    1. 이전으로 버퍼와 힌지 캡과 함께 60 ML의 폴리 프로필렌의 유리병을 입력하고 부드럽게 솔루션에만 microsphere, 그리고 마분지 주택을 커버한다는 돌보는 솔루션에 유리 슬라이드를 밀어.
    2. 알루미늄 포일로 병을 커버, 그리고 이전처럼 5도 5 rpm으로 설정 틸트 트레이에 병을 놓습니다.
  5. 부드럽게 유리병에서 유리 슬라이드를 제거하고 부드럽게 DDI H 2 O로 가득한 알루미늄 포일로 덮여 다른 유리병으로 밀어. 이전과 동일한 속도와 기울기 각도에서 또 다른 10 분 틸트 트레이에 병을 놓습니다. 신선한 물로 두 번 할 때마다이 단계를 반복합니다. 이것은 표면에서 여분의 염료를 제거하는 데 도움이됩니다.
  6. 부드럽게 80에서 설정된 오븐 ° C 이미징 전에 10 분 안에 유리병에서 유리 슬라이드를 제거하고 건조.

8. 대표 결과

올바르게 기능화 microsphere들 광학 및 형광 현미경을 통해 확인할 수 있습니다. 표면 작용화이 올바르게 완료되면, 그것은 표면에 비오틴 분자의 균일 치밀한 취재 결과를해야하며 표면은 남아 결함 및 오염 물질이없는 작용화 후 검출 실험을하는 동안 그들의 높은 감성을 유지하기 위해. 광학 현미경은 형광 현미경은 표면 범위의 품질과 균일을 알아내기 수있는 반면, 후자를 알아내기 위해 사용될 수 있습니다. 그림 2에서 우리는 제대로 기능화 microspheres의 예를 보여줍니다. 이러한 이미지는 microspheres는 표면에 아민 그룹 (그림 2B) 또는 비오틴 그룹 (그림 2C) 중 하나의 유니폼, 일관된 커버 리지를 표시한다는 표면 손상 또는 작용화 (그림 2A)에 의한 오염이 없다는 것을 표시하고, .

microspheres가 올바르게 기능화되지 않은 경우, 광학 microsphere 이미지 WI표면 오염, clumping 또는 비 균일한 커버 리지 및 표면 크랙과 같은 표면에 명백한 결함을, (그림 3) 전시하겠습니다. 여기서는 표면에 시약의 clumping으로 인한 표면 오염 물질의 일반적인 예제를 참조하십시오.

그림 1
그림 1. 실리카 microspheres의 표면에 프로브 분자를 부착 3 단계의 반응 방식. 큰 그림을 보려면 여기를 누르십시오 .

그림 2
그림 2. 실리카 microspheres. 실리카 microsphere의) 광학 현미경은 산소 플라즈마에 노출을 통해 히드록실 그룹과 인구, b)는 실리카 microsphere의 형광 현미경은 일차 아민으로 채워집와 FITC 염료로 분류, 실리카 MI의 C) 형광 현미경crosphere은 비오틴으로 채워집 텍사스 레드 - 아비딘 켤레축으로 표시. Soteropulos의 허가 재판, CE, 헌트, 홍콩 및 알마니는 속삭이는 갤러리 모드 microcavities를 사용하여 바인딩 속도론의 결정 오전. Appl 있습니다. Phys. 레트 사람. 99 103703-103703 (2011). 저작권 2011, 물리학의 미국 학회. 17

그림 3
그림 3. 부적절 기능화 영역의 광학 현미경. 여기에서 오른쪽 상단 표면에 먼지를 볼뿐만 아니라 오염 표면을 연장하실 수 있습니다. 또한, 광학 microsphere의 오른쪽 측면 표면에 작은 잔디를 보여줍니다.

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Discussion

프로토콜에 설명한 바와 같이, 우리가하는 작용화 과정 내내 자신의 줄기에 의해 실리카 microspheres의 수송을 주택 플랫폼을 만들었습니다. 이 주택 플랫폼 작용화 과정 전반에 걸쳐 사용되는 각종 용기의 벽면과 접촉으로 오는 microsphere에서 발생한 표면 오염 및 손상에 대한 솔루션으로 만들었습니다. 우리는 끊임없이 작용화 과정에서 다른 컨테이너로 개별 microspheres를 장착하고 분리에서 발생한 주요 어려움을 깨달았다. 그것은 줄기에 집중하여 핀셋으로 각각 개별적으로 이동할 때 개체에 대한 microsphere를 솔질을 방지하기 어려웠습니다. 유리 슬라이드의 각 microsphere의 위치를​​ 안정화함으로써, 우리는 microsphere의 줄기 단순히 유리 슬라이드를 처리하여 다양한 컨테이​​너에서 퇴원 microspheres의 번호를 이동할 수 있었다합니다. 이러한 방법으로 우리는 이러한 dev에 많은 functionalize 수 있었다동시에 얼음은, 우리는 피해가, 작용 microspheres를 만드는 중 ~ 90 %의 성공률 결과, 오염 및 부적 절한 처리로 인한 표면 손상을 제거.

프로토콜에 명시된 바와 같이, 우리가하는 실리카 microspheres를 hydroxylate하는 두 가지 방법을 탐험. 고생 솔루션은 일반적으로 이렇게 사용되고 있지만, 그것은 시간이 오래 걸릴 수 있으며, 서부 유럽 표준시 화학을 요구하실 수 있습니다. microspheres 함께 작업할 경우 우리는 산소 플라즈마 처리를 통해 hydroxylation의 우수성을 지적했다. 산소 플라즈마 치료는 액체 솔루션, 아니 건조, 그리고 실리카 microspheres없이 처리와의 접촉은 필요하지 않습니다. 또한 그것은 히드록실 그룹과 표면을 채우는 데 훨씬 더 빠른 과정이다. 그러나 우리가 아니라, 모든 연구 그룹은 산소 플라즈마 장비에 대한 액세스 권한 것이라는 인식, 따라서 필요한 히드록실 기능을 형성 고생 솔루션을 사용해야 할 수도 있습니다. 하나의 사용에 수산기 그룹을 형성하게됩니다표면.

표면 작용화 동안 오염의 예방은 중요한 문제이지만, 그것은 프로토콜에주의 준수하여 최소화 할 수 있습니다. 오염의 가능성이 가장 높은 원인은 반응 각 단계 후 작용화 동안 가난한 처리뿐만 아니라 표면의 부적 절한 또는 비상 철저하게 세척합니다. 이것은 특히 표면 히드록실 그룹으로 채워집니다 첫 번째 반응 단계 동안 같은 경우가 있습니다. 고생 솔루션이 방법으로 선택한 경우에는 철저하게 표면에서 어떠한 황산을 제거하고, 철저하게 microsphere를 건조, 표면 지금 매우 친수성이기 때문에, 그리고 물에 빨고에서 물이 표면에 달라붙듯,주의해야합니다. 황산은 표면에 남아있을 경우 microsphere 더 쉽게 표면에 수집 실습 환경에서 "끈적끈적한"과 먼지가된다. 또한, 표면에 물방울이 와트의 영역에서 모이는 데 실란 커플링 에이전트를 일으킬형광 micrographs에서 clumping로 여겨지고있다 고분자 실리카 글로브를 형성 어 방울. 표면 clumping이 발생해도, 그것 때문에 장치의 감도에 큰 방울로, 검출 실험에 사용되는 것을 microsphere를 방지합니다. 일반적으로 산소 플라즈마 처리가 사용될 때, 표면 clumping뿐만 아니라 오염은 최소화됩니다. 단, 모든 실험실은이 장비에 대한 액세스 권한이 때문에 고생 솔루션을 사용하는 것은 필수가 될 수 없습니다.

마지막으로, 우리는 완전히 DMSO의 보건국-비오틴을 분해하는 데 사용할 전에 보건국-비오틴 솔루션을 sonicate 필요가 발견되었습니다. 이 단계는 생략되었을 때, 보건국-비오틴은 물리적 흡착이 아닌 표면 covalently 바인딩을 통해 대형 대단히 짧은 시간에 표면에 입금합니다. 이러한 대형 대단히 짧은 세척 단계 동안에 제거하기가 매우 어렵습니다하지만 초기 해산하는 동안 적절한 분산함으로써 예방할 수 있습니다. 한 시간이 목적을 위해 일반적으로 충분하다;이러한 절차는 NHS 에스테르 그룹과 수정된 다른 프로브 분자를 연장하는 경우 그러나, 우리는 완전한 해산을 보장하기 위해 동적 광 산란을 통해 솔루션을 평가하는 것이 좋습니다.

여기에 설명된 프로토콜 표면 범위 및 소자 표면의 품질이 장치의 최종 사용을 위해 똑같이 중요 입체 장치로 평면 실리카 표면 화학의 번역에서 앞으로 단계를 나타냅니다. 이러한 프로토콜을 사용하는 경우 완전히 기능화 microspheres의 표면에 오염이나 clumping 함께 프로브 분자의 균일 밀도 범위를 보여주었다. 이러한 장치가 검출 실험에 사용되는 경우이 균일한 표면 커버 리지가 높은 감성의 유지를위한 있습니다. 무기 기판 및 생물 학적 프로브 분자 사이의 다리와 같은 실란 커플링 에이전트의 사용은 단순하고 간단하며 특히 (그리고 매우 C 잘 이해하고 함께 사용할 수다양한 종류의 프로브 분자와 광학 바이오 센서 표면을 채우는 ommon) NHS 에스테르 화학,.

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Disclosures

관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.

Acknowledgments

저자들은 기꺼이이 프로토콜이 개발되었다 시간 동안 지원 남부 캘리포니아 대학에서 교수 안드레아 아르마니을 인정합니다. 이 작품의 초기 개발을위한 기금은 국립 과학 재단 (NSF)에 의해 제공되었다 [085,281 및 1,028,440]와 NIH 원장의 새로운 혁신 보너스 프로그램을 통해 건강의 국립 연구소 [1DP2OD007391-01]. 자세한 내용은에서 구할 수있다 http://web.missouri.edu/ ~ hunthk / .

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생물 이슈 63 광학 biosensors microspheres 표면 작용화
실란 커플링 에이전트를 사용하여 실리카 광 Biosensors에 생물 학적 프로브를 부착
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Soteropulos, C. E., Hunt, H. K.More

Soteropulos, C. E., Hunt, H. K. Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents. J. Vis. Exp. (63), e3866, doi:10.3791/3866 (2012).

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