The synthesis of asymmetric species of ferrocene is challenging using solution techniques. This report focuses on the methods carried out to produce a ferrocene-biotin bioconjugate using facile and clean reactions accomplished via solid-phase synthesis. Incorporation of a thiolate moiety is shown to impart the ability for immobilization on gold surfaces.
जल्दी पता लगाने के ज्यादातर बीमारियों का सफल इलाज करने के लिए एक महत्वपूर्ण है, और कैंसर के कई प्रकार के निदान और उपचार के लिए विशेष रूप से आवश्यक है। उपयोग किया सबसे आम तकनीकों जैसे चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई), पोजीट्रान एमिशन स्थलाकृति (पीईटी), और गणना स्थलाकृति (सीटी) के रूप में तौर तरीकों इमेजिंग और रोग की शारीरिक संरचना को समझने के लिए उपयोगी हैं, लेकिन केवल एक बार प्रदर्शन हर चार के लिए किया जा सकता है कर रहे हैं इमेजिंग एजेंटों और कुल लागत के उपयोग की वजह से छह सप्ताह। मन, इस तरह के उपचार प्रोटोकॉल में क्रांतिकारी बदलाव होगा, बीमारी और / या चिकित्सक के कार्यालय में उपचार की प्रभावकारिता के मंच का मूल्यांकन करने और एक समय पर ढंग से ऐसा करते हैं जो biosensors, के रूप में तकनीक, "देखभाल के बिंदु" का विकास। एक के रूप में इस के साथ जैविक रूप से प्रासंगिक अणुओं दो का पता लगाने के लिए ferrocene आधारित biosensors की खोज के लिए एक साधन, तरीकों के साथ साथ वर्णित ferrocene बायोटिन जैव conjugates के निर्माण करने के लिए विकसित किए गए। इस रिपोर्ट में एक सोने की सतह पर स्थिर किया जा सकता है कि एक बायोटिन ferrocene-सिस्टीन प्रणाली पर ध्यान दिया जाएगा।
Biosensors चयनात्मक विश्लेषण के लिए मंच के रूप में biomolecular मान्यता प्रौद्योगिकी को रोजगार और उनकी विशिष्टता, गति, और कम लागत के लिए उपयोग किया जाता है कि छोटे उपकरणों रहे हैं। Biomolecules के पता लगाने के लिए विद्युत biosensors के कारण उनकी सादगी, लागत प्रभावशीलता, और उच्च संवेदनशीलता को इस क्षेत्र में सबसे आगे रहे हैं। इन सेंसरों के 1,3 सामान्य शरीर रचना ब्याज की जैविक मार्कर के लिए विशिष्ट एक मान्यता अणु से लैस एक इलेक्ट्रोड है । मान्यता अणु द्वारा बायोमार्कर के बंधन साधारण माप से पता लगाया जा सकता है कि संभावित या वर्तमान की एक स्थानीय परिवर्तन में परिणाम है। एंजाइमों से 4-8 एंटीबॉडी, 9-12 पूरे कोशिकाओं, 13-16 रिसेप्टर्स, 17-20 पेप्टाइड्स 21-23 और डीएनए 24 और काफी हद तक बड़े, जैविक अणुओं पर ध्यान केंद्रित किया है रेंज कर सकते हैं मान्यता आधा भाग तारीख करने के लिए। 25-28 रिसर्च इस क्षेत्र में प्रयास immunosensors whe पर मुख्य रूप से ध्यान केंद्रित किया हैएक इम्युनोग्लोबुलिन एक redox सक्रिय कोर के साथ स्थिर (जैसे ferrocene के रूप में) और ब्याज की एक एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए किया जाता है फिर से। इन अध्ययनों प्रतिजन / एंटीबॉडी के उपयोग से उत्पन्न होने वाली जटिलताओं से उत्पन्न होने के कारण गरीब सटीक और समय की खपत के लिए नैदानिक अनुप्रयोगों से बाहर रखा गया है। 1,3 बढ़ते ध्यान जैव चिकित्सा के छोटे अणुओं का पता लगाने (कम से कम 1 किलो / मोल) पर ध्यान केंद्रित किया है , भोजन और राष्ट्रीय सुरक्षा के अलावा पर्यावरण ब्याज। 29 biosensor उपकरणों का सबसे अच्छा ज्ञात उदाहरण एक जेबी Amperometric मीटर करने के लिए युग्मित स्क्रीन मुद्रित एंजाइम इलेक्ट्रोड है, जो आत्म परीक्षण ग्लूकोज मॉनिटर, कर रहे हैं। इन पद्धतियों आमतौर पर ग्लूकोज ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया से उत्पन्न प्रभारी की कुल राशि समय की अवधि में मापा जाता है, जहां एक coulometric विधि का उपयोग। विक्रेय उपकरणों, पोर्टेबल मजबूत और होना चाहिए बड़े पैमाने पर आबादी के लिए सतही उपयोग करने के लिए हाथ से आयोजित की।
ऐसे ferrocene रूप रिडॉक्स टैग necessa हैंसबसे बायोमार्कर आंतरिक रूप से electrochemically सक्रिय नहीं हैं RY समाधान में बायोमार्कर या छोटे अणुओं की विद्युत का पता लगाने प्रदान करते हैं। 30-38 Ferrocene यह विद्युत biosensors में एकीकरण के लिए एक शानदार विकल्प है, जो बनाता electrochemistry के लिए एक स्वर्ण मानक है, कि एक organometallic अणु है। Ferrocene आधारित रेडॉक्स सक्रिय प्रजातियों पहले से ही होने के कारण उनके छोटे आकार, अच्छा स्थिरता, सुविधाजनक सिंथेटिक का उपयोग, आसान रासायनिक संशोधन, रिश्तेदार lipophilicity, और रेडॉक्स ट्यूनिंग की आसानी के लिए काफी ध्यान हुई है। 3,30-42 छोटे अणुओं है ferrocene कोर के आधार पर धातु आयनों और छोटे अणुओं की डिटेक्टरों के रूप में बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया। इस तरह के biomolecules के रूप में बड़ी प्रजाति को लक्षित 32-38,43 सिस्टम एक विद्युत की सतह पर एम्बेडेड किया गया है कि ferrocene डेरिवेटिव के लिए बड़ी एंटीबॉडी या इम्युनोग्लोबुलिन की कुर्की का उपयोग किया है। 1,3,39 प्रत्येक मामले में 44, संभावित और मौजूदा intensiफ़े तृतीय / फ़े द्वितीय रेडॉक्स जोड़ी की Ty इस प्रकार विश्लेष्य अणु की उपस्थिति का संकेत एक नया स्पेक्ट्रोस्कोपी संभाल उत्पादन, आणविक युग्मन पर बदल दिया गया था। यह परिवर्तन cyclopentadienyl छल्ले के पीआई-प्रणाली और लोहे डी कक्षाओं के बीच होता है कि व्यापक ओवरलैप से उठता है। पीआई-प्रणाली संशोधित किया जाता है, यानी, derivatized या, फिर कक्षीय बातचीत करेंगे, बारी में, परिवर्तन प्रतिक्रिया व्यक्त की। इस फ़े कोर को प्रभावित करेगा और फ़े तृतीय / फ़े द्वितीय जोड़े की क्षमता में बदलाव के रूप में देखा जा सकता है। 40,45,46 इन गुणों के एक विद्युत Immunoassay या biosensor में एक बढ़ाता एजेंट के रूप में उपयोग के लिए एक ऐसी प्रणाली आकर्षक बनाते हैं।
Biosensor क्षमता के लिए विशिष्ट ferrocene युक्त सिस्टम का उत्पादन करने के लिए आदेश में यह एक अणु लक्ष्य के लिए विशिष्ट जैव रिसेप्टर के साथ एक सी.पी अंगूठी को संशोधित करने और विद्युत readout या चुनाव के लिए एक आणविक पगहा के रूप में अन्य सी.पी अंगूठी का उपयोग करने के लिए इष्टतम हैtrode (चित्रा 1)। इन विषम ferrocene डेरिवेटिव के संश्लेषण की ओर प्रतिक्रियाओं और अंतरआणविक पार से जोड़ने पर गठित dimeric और polymeric प्रजातियों के गठन के द्वारा चुनौती दी है। 47 हालांकि, एक एमाइड बांड उत्पादन युग्मन रसायन विज्ञान जैविक घटकों जैसे शामिल ferrocene के सरल डेरिवेटिव प्रदान करने के लिए सबसे सीधा रास्ता है पेप्टाइड्स और उनके चयापचयों के रूप में। इसलिए, पहले पेप्टाइड संश्लेषण के लिए Merrifield द्वारा 1950 के दशक में विकसित ठोस चरण तकनीक ferrocene युक्त organometallic यौगिकों के लिए लागू किया जा सकता है। है orthogonally एवजी 1'-Fmoc-एमिनो ferrocene-1-कार्बोक्जिलिक एसिड अणु, एक रिसेप्टर आधा भाग (बायोटिन), विद्युत readout (ferrocene), और immobilizing-संयोजक घटक (सिस्टीन) को शामिल कर सकते हैं कि एक ferrocene प्रणाली के उपयोग के माध्यम से का निर्माण किया और इस के साथ साथ विस्तृत किया गया। इस जैव-साधना के संश्लेषण के लिए एक सोने की सतह पर स्थिरीकरण के लिए साक्ष्य के रूप में के रूप में अच्छी तरह से चर्चा की है। इस काम के प्रतिनिधिबायोटिन, ferrocene और एक सोने की सतह पर स्थिरीकरण के लिए एक एमिनो एसिड से बना एक प्रणाली की पहली प्रस्तुति टीएस।
असममित ferrocene डेरिवेटिव के संश्लेषण के समाधान में चुनौती दे रहा है। उदाहरण के लिए, समाधान वांछित उत्पाद (कम से कम 20%) की कम पैदावार के परिणामस्वरूप में एक निर्माण करने के लिए प्रयास करता है। इसी तरह, 1…
The authors have nothing to disclose.
के.जी. आरए वेल्च फाउंडेशन अनुदान पी-1760 के द्वारा समर्थित किया गया था, गणित और (किलो) विज्ञान शिक्षा के TCU एंड्रयूज संस्थान, TCU अनुसंधान और रचनात्मकता गतिविधि अनुदान (किलो) और (जेएचएस के लिए) TCU राज्य विद्युत विनियामक आयोग अनुदान।
Biotin Novatag Resin | NovaBiochem | 8550510001 | |
TORVIQ 10ML LUER LOCK FRITTED SYRINGE | Fisher | NC9299151 | |
piperdine | Acros | P/3520/PB05 | |
ninhydrin test | Sigma-Aldrich | 60017-1ea | |
1’-Fmoc-amino-ferrocene-1-carboxylic acid | Omm Scientific | Special Order | |
1-Hydroxybenzotriazole hydrate | Sigma-Aldrich | 157260-25G | |
N,N′-Diisopropylcarbodiimide | Sigma-Aldrich | D125407-5G | |
N,N-Diisopropylethylamine | Sigma-Aldrich | 496219-100ML | |
Fmoc-Cys(Trt)-OH | Novabiochem | 8520080025 | |
trifluoroacetic acid | Sigma-Aldrich | T5408 | |
1,2-ethanedithiol | Sigma-Aldrich | 2930 | |
triisopropyl silane | Sigma-Aldrich | 233781 | |
Eppendorf tubes (20 mL) | any source | ||
methanol | any source | dry with molecular sieves prior to use & store in 100 mL media bottle for easy usage. | |
dichloromethane | any source | dry with molecular sieves prior to use & store in 100 mL media bottle for easy usage. | |
dimethylformamide | any source | dry with molecular sieves prior to use & store in 100 mL media bottle for easy usage. | |
centrifuge | any source |