Abstract
Früherkennung ist ein Schlüssel zur erfolgreichen Behandlung der meisten Krankheiten, und ist vor allem dann wichtig für die Diagnose und Behandlung von vielen Arten von Krebs. Die am häufigsten verwendeten Techniken sind bildgebende Verfahren wie Kernspintomographie (MRT), Positronen-Emissions-Topographie (PET) und Computertomographie (CT) und sind optimal für das Verständnis der physikalischen Struktur der Krankheit, kann aber nur einmal alle vier durchgeführt werden 6 Wochen durch die Verwendung von bildgebenden Mittel und die Gesamtkosten. Vor diesem Hintergrund ist die Entwicklung der "Point of Care" Techniken wie Biosensoren, die das Stadium der Erkrankung und / oder Wirksamkeit der Behandlung in der Praxis des Arztes zu bewerten und tun dies in einer angemessenen Zeitspanne, würde Behandlungsprotokolle zu revolutionieren. 1 Wie ein Mittel, um zu erforschen Ferrocen Biosensoren zum Nachweis von biologisch relevanten Molekülen 2 wurden Methoden entwickelt, um Ferrocen-Biotin hierin beschriebenen Bio-Konjugaten. Dieser Bericht wird auf einer Biotin-Ferrocen-Cystein-System, das auf einer Goldoberfläche immobilisiert werden können, konzentrieren.
Introduction
Biosensoren sind kleine Vorrichtungen, die biomolekulare Erkennungstechnologie zu verwenden, wie die Plattform für die selektive Analyse und sind für ihre Spezifität, Geschwindigkeit und kostengünstige verwendet. Elektrochemische Biosensoren zum Nachweis von Biomolekülen sind an der Spitze dieses Feldes aufgrund ihrer Einfachheit, Wirtschaftlichkeit und hohe Empfindlichkeit. 1,3 Die allgemeine Anatomie dieser Sensoren ist eine Elektrode mit einem Erkennungsmolekül ausgestattet spezifisch für die biologischen Marker von Interesse . Bindung des Biomarkers durch die Erkennungsmolekül führt zu einer lokalen Änderung des Potentials oder Stroms, der durch eine einfache Messung erfasst werden können. Um die Erkennungsgruppe stammen aus Enzymen reichen, 4-8 Antikörper, 9-12 ganze Zellen, 13-16 Rezeptoren 17-20 21-23 Peptide und DNA 24 und sind weitgehend auf größere, biologische Moleküle konzentriert. 25-28 Forschung Bemühungen in diesem Bereich haben sich hauptsächlich auf Immun whe konzentriertRe ein Immunglobulin mit einem Redox-aktiven Kern immobilisiert (zB Ferrocen) und verwendet, um einen Antikörper von Interesse zu detektieren. Diese Studien wurden von klinischen Anwendungen aufgrund der schlechten Präzision und Zeitaufwand von den Komplikationen, die sich aus der Nutzung von Antigen / Antikörper stammen ausgeschlossen. 1,3 Wachsende Aufmerksamkeit auf den Nachweis von kleinen Molekülen (weniger als 1 kg / mol) der biomedizinischen Schwerpunkt , Ernährung und Umwelt Interesse neben der nationalen Sicherheit. 29 Die bekanntesten Beispiele für Biosensoren sind Selbsttest Zuckermessgeräte, die Siebdruck Enzymelektroden zu einer Taschenformat amperometrischen Meter gekoppelt haben. Diese Systeme verwenden typischerweise einen coulometrischen Methode, wo die Gesamtmenge an Ladung von der Glucoseoxidationsreaktion erzeugt wird, über einen Zeitraum gemessen. Marktfähige Geräte sind tragbar, robust und in der Hand gehalten, um den Einsatz leicht für die breite Bevölkerung zu machen.
Redox-Tags wie Ferrocen sind necessary, um die elektrochemische Detektion von Biomarkern oder kleinen Molekülen in Lösung zu bieten, da die meisten Biomarker sind nicht eigenelektrochemisch aktiv. 30-38 Ferrocen eine metallorganische Molekül, das einen Goldstandard für Elektrochemie, die es eine ausgezeichnete Wahl für die Integration in elektrochemischen Biosensoren macht. Ferrocen-basierte Redox-aktive Spezies wurden bereits große Aufmerksamkeit auf der Grundlage der Ferrocen Kern haben erhielt aufgrund ihrer geringen Größe, gute Stabilität, bequem synthetischen Zugang, einfache chemische Modifikation, relativen Lipophilie und Einfachheit der Redox-Tuning. 3,30-42 Kleine Moleküle intensiv als Detektoren von Metallionen und kleine Moleküle verwendet. 32-38,43 Systeme Targeting größeren Spezies wie Biomoleküle die Anbringung von großen Antikörper oder Immunoglobuline, Ferrocen-Derivate, die auf einer elektrochemischen Oberflächen eingebettet wurden verwendet. 1,3,39 44 In jedem Fall ist das Potential und Strom intensiviertty der Fe-III / Fe II Redoxpaar wurde auf molekulare Kopplung verändert wird, wodurch eine neue spektroskopische Griff, das die Anwesenheit des Analyten Molekül. Diese Änderung ergibt sich aus der umfangreichen Überlappung zwischen dem pi-Systems der Cyclopentadienylringe und den Eisen d-Orbitale auftritt. Wenn das pi-Systems geändert wird, dh, derivatisiert oder umgesetzt wird, dann wird die Bahn-Wechselwirkung wird wiederum Veränderung. Dies wird die Fe Kern beeinflussen und kann als eine Verschiebung des Potentials des Fe-III / Fe II Paar beobachten. 40,45,46 Diese Eigenschaften machen ein solches System attraktiv zur Verwendung als ein Quantifizierungsmittel in einer elektrochemischen Immunoassay oder Biosensor.
Um spezifisch für Biosensor Kapazitäten Ferrocen Systeme erzeugen ist es optimal, ein Cp-Ring mit dem Bio-Rezeptor spezifisch für ein Zielmolekül zu modifizieren und nutzen die anderen Cp Ring als Molekular Haltegurt an die elektrochemische Auslese oder elektrode (Abbildung 1). Synthese dieser asymmetrischen Ferrocenderivate wird durch Nebenreaktionen und die Bildung von auf intermolekulare Vernetzung gebildet dimere und polymere Spezies in Frage. 47 ist jedoch Kopplungschemie Herstellung einer Amidbindung der direkteste Weg zu einfachen Derivaten des Ferrocens mit biologischen Komponenten, wie beispiels bereitzustellen Peptide und deren Metaboliten. Daher können Festphasenverfahren zuerst in den 1950er Jahren von Merrifield für die Peptidsynthese entwickelt, um metallorganische Verbindungen Ferrocen verwendet werden. Durch die Verwendung des orthogonal substituiert 1'-Fmoc-amino-ferrocen-1-carbonsäure-Molekül, ein System, das ein Ferrocen-Rezeptoreinheit (Biotin), elektroAuslese (Ferrocen) und Immobilisieren-Linker-Komponente (Cystein) enthalten kann, hat gebaut und hier detailliert beschrieben. Die Synthese dieser Bio-Konjugat wird ebenso diskutiert wie Beweise für die Immobilisierung auf einer Goldoberfläche. Diese Arbeit Vertrets der ersten Präsentation eines Systems von Biotin, Ferrocen und einer Aminosäure zur Immobilisierung auf einer Goldoberfläche besteht.
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Protocol
1. Synthese von Biotin-Fc-cystein (1)
- Festphasenverfahren zur Herstellung von harzgebundenen 1.
- Zeigen Biotin beladene Harz (250 mg, 0,145 mmol) in eine Fritten Spritze und quellen des Harzes durch die Aufstellung Dimethylformamid (5 ml) und Schütteln der Spritze auf einen Laborschüttler für 20 min. Vertreiben die Lösung und wiederholen Dimethylformamid Schwellungen noch einmal.
- Entfernen Sie die Fmoc-Schutzgruppe durch Zugabe von 6.4 ml 20% Piperidin in Dimethylformamid mit der Spritze, gefolgt von 10-15 Minuten schütteln. Wiederholen Sie den Entschützungsverfahren mit etwa 4-6 ml Piperidin. Methanol (1: 1), 3x Methanol: Dichlormethan (1: 1) mit einer Sequenz von 3x Dimethylformamid, 3x Dimethylformamid Waschen des Harzes, 3x Dichlormethan, ~ 5 ml. Machen einen Ninhydrintest (+) auf eine kleine Proben (~ 10) der Kügelchen eine erfolgreiche Entfernung der Schutzgruppe durch die Anwesenheit von blau nach Erhitzen zu bestätigen.
- Mix eine Lösung, die 1'-Fmoc-amino-ferrocen-1-carbonsäure(203,3 mg, 0,4350 mmol), 1-Hydroxybenzotriazolhydrat (58,8 mg, 0,413 mmol), Diisopropylcarbodiimid (0,0673 ml, 0,435 mmol), Diisopropylethylamin (0,0757 ml, 0,435 mmol) und eine 4: 1 Mischung von Dichlormethan und Dimethylformamid. Zeichnen Sie diese in den Fritten Spritze und schütteln auf einem Laborschüttler 6 Stunden. Dann vertreiben die Lösung aus der Spritze und wasche wie früher beschrieben.
- Führen Sie den Ninhydrintest (-), wie oben beschrieben, um die Kopplung zu bestätigen. Der Ninhydrin-Test immer noch nützlich für die Bestätigung Kopplungs trotz der orange Farbe der Kügelchen von der Befestigung der Eisen enthaltende Einheit abgeleitet ist.
- Dann Entfernen der Fmoc-Gruppe, die durch die Zugabe von 20% igem Piperidin in Dimethylformamid und wie oben beschrieben gewaschen. Der Ninhydrin-Test (+) verwendet werden, um Fmoc Entfernen zu bestätigen.
- Wird eine Lösung aus Fmoc-Cys (Trt) -OH zusammen (254,8 mg, 0,4350 mmol), 1-Hydroxybenzotriazolhydrat (58,8 mg, 0,4125 mmol), Diisopropylcarbodiimid (0,0673 ml, 0,4350mmol), Diisopropylethylamin (0,0757 ml, 0,4350 mmol) und eine 4: 1-Mischung von Dichlormethan und Dimethylformamid. Fügen Sie diese Cysteinkopplung Cocktail die Fritte Spritze und schütteln für 6 Stunden. Waschen unter Verwendung des zuvor beschriebenen Protokolls.
- Bestätigen Koppeln mit der Ninhydrin-Test (-), gefolgt von der Entfernung der Fmoc-Komponente mit 20% Piperidin und Waschen. Den freien terminalen Amins mit dem Ninhydrintest (+).
- Die Spaltung von 1 von dem Harz.
- Machen Sie eine Lösung von TFA (9,45 ml), Wasser (0,25 ml), 1,2-Ethandithiol (0,25 ml) und Triisopropyl Silan (0,1 ml), ist es an der Spritze hinzufügen und leicht schütteln 4 Stunden.
- Sammle den erhaltenen rotbraune Lösung in ein Eppendorf-Röhrchen und verdampfe das TFA langsam unter Verwendung eines Luftstroms.
- Hinzufügen kaltem Diethylether (~ 15 ml) zu dem Eppendorf-Röhrchen zur Ausfällung 1, die leichtem Rühren bildet. Trennen Sie das Produkt durch Zentrifugation (1 g, 5 min). THenne Wiederholungszyklen Diethylether Waschungen (~ 60 ml Gesamtvolumen) und Zentrifuge 1 als rot / braunen Feststoff zu erhalten.
2. Charakterisierung und Analyse von 1
- Zu bestätigen, dass die Identität der Verbindung und in Figur 2 unter Verwendung von 1 H (16 Abtastungen) und 13 C-NMR (512 Abtastungen) in deuteriertem Methanol (300 ul) und ESI-MS-Analyse gezeigt Zusammensetzung übereinstimmt.
Erwarten Sie die folgenden Ergebnisse:
1 H-NMR-Spektrum (CD 3 OD) δ / ppm: 1,407 bis 1,684 (m, 6H), 2,245 (t, 2H), 2,665-3,150 (m, 12H), 4,015 (t, 1H), 4.104 (d, 2H ), 4,274 (q, 1H), 4.426 (d, 2H), 4.479 (q, 1H), 4,595 (t, 1H) und 13 C-NMR-Spektrum (CD 3 OD) δ / ppm: 24,644 (CH 2), 25,472 (CH 2), 28,051 (CH 2), 28.300 (CH2), 35,474 (CH 2), 38.698 (CH2), 39,241 (CH 2), 39,717 (CH 2), 55,340 / 55,538 (Cp-Ring), 60,286 (CH), 61,964 (CH), 62,521 / 62,821 (Cp-Ring), 66,038 / 66,170 (Cp-Ring), 69,153 / 69,328 (Cp-Ring), 71,468 / 71,593 (Cp-Ring), 76,466 (CH), 171,770 (C = O), 175,361 (C = O).
ESI-MS (m / z): Gefunden: 639,00 [1 + Na] +, Theoretische: 639,1 [1 + Na] + und HR-MS (m / z): Gefunden: 617,2049 [1 + H] +, Theoretisch: 617.1622 [1 + H] +. - Eine HPLC, Elementaranalyse, die Zusammensetzung der isolierten 1 bestätigen.
Durchführung HPLC Chromatogramme unter Verwendung einer C8-Umkehrphasensäule mit 100% MeOH bei einer Fließgeschwindigkeit von 0,5 ml / min. Hinweis: HPLC-Retentionszeiten waren: 3,198-4,674 min.
3. Immobilisierung von 1 auf einer Goldoberfläche
- Cut Polymer besicherten Gold-Folien in Quadrate von ~ 0,25 in 2.
- Füllen eines 50 ml Becherglas mit DI-Wasser-Lösung von 1 (~ 1 mm).
- Fügen Sie den Gold Folie, um das Becherglas geben und mit einem Uhrglas. Alleow die Glasobjektträger zu O / N bei RT inkubieren ohne Bewegung.
- Entfernen Sie die Gold Folie aus der Lösung und lassen Sie es an der Luft trocknen.
- Erhalten rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen mit einem Rasterelektronenmikroskop (oder Äquivalent) an immobilisiertes Beobachten 1.
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Representative Results
Das Harz-gebundenen Form von 1 ist in 2 gezeigt. Die kovalente Bindung des Ferrocen-Komponente führt zu einem orangen Farbton mit den Harzperlen, die persistent mit kontinuierlichen Waschen und indikativ für einen immobilisierten eisenhaltigen Komplex ist, um die Eisenaufnahme im Gegensatz durch die PEG-Komponente des Harzkügelchens. Die harzfreien Form 1 ist in der Farbe der Harzkügelchen identisch. Nach der Entfernung der Verbindung aus den Harzperlen, die Reinheit und die Ausbeute (68%) aus den Verfahren resultierenden weit überlegen typischen Lösungsmethodik. Die Elementaranalyse des Produkts zeigte, daß 1 wurde als das TFA-Salz isoliert: berechnet (gefunden) für C 26 H 36 FeN 6 O 4 S 2 4TFA: C, 38,07 (38,90); H, 3,76 (4,20); N, 7,83 (7,70). Die resultierende Ausbeute (105,1 mg, 68%) aus einer typischen Reaktion wird auf die Ergebnisse der Elementaranalyse basiert. NMR-Analyse in deuteriertem Methanol provided 1 H-NMR-Spektrum (CD 3 OD) δ / ppm: 1,407 bis 1,684 (m, 6H), 2,245 (t, 2H), 2,665-3,150 (m, 12H), 4,015 (t, 1H), 4.104 (d, 2H), 4,274 (q, 1H), 4.426 (d, 2H), 4.479 (q, 1H), 4,595 (t, 1H) und 13 C-NMR-Spektrum (CD 3 OD) δ / ppm: 24,644 (CH 2), 25,472 (CH 2), 28,051 (CH 2), 28.300 (CH2), 35,474 (CH 2), 38.698 (CH2), 39,241 (CH 2), 39,717 (CH 2), 55,340 / 55,538 (Cp-Ring) , 60,286 (CH), 61,964 (CH), 62,521 / 62,821 (Cp-Ring), 66,038 / 66,170 (Cp-Ring), 69,153 / 69,328 (Cp-Ring), 71,468 / 71,593 (Cp-Ring), 76,466 (CH ), 171,770 (C = O), 175,361 (C = O). HPLC-Retentionszeiten waren: 3,198-4,674 min. Die bei der HPLC-Analyse mehrere Peaks beobachtet wurde bestätigt, daß TFA-Salze von 1, wie oben mit Hilfe der Elementaranalyse beschrieben. Massenspektrometrie der Struktur korreliert in Figur 2 gezeigt: ESI-MS (m / z): Gefunden: 639,00 [1 + Na] +,Theoretisch: 639,1 [1 + Na] + und HR-MS (m / z): gefunden: 617,2049 [1 + H] +, Theoretisch: 617,1622 [1 + H] +. Elektronischen Absorptionsspektren wurden in Wasser erhalten und zeigte λ max (ε, M -1 cm -1) 268 (4,779.8), 434 (324,26).
Die verwendet werden, um einen kleinen Gold Folie in einer Lösung von 1-Biokonjugat inkubieren Verfahren sind in der schematischen Darstellung in Figur 3 dargestellt. Eine dünne Schicht aus Gold Rückseite mit Polymermaterial wurde zu einer Lösung von 1 zugegeben und inkubieren gelassen O / N. Die Goldobjektträger wurde dann mit destilliertem Wasser gewaschen und trocknen gelassen. Gleichzeitig eine Goldträger wurde in entionisiertem Wasser co-inkubiert und auf die gleiche Weise gewaschen. SEM-Bilder der beiden Proben, die in 4 gezeigt ist, zeigte, dass die Oberfläche des mit 1 Goldschieber coinkubiert wurde modifiziert. Dies zeigt an, dass dieThiolat Wechselwirkungen von 1 liefern einen Anker zur Befestigung an der Goldoberfläche.
Abbildung 1. Grundlagen eines Biosensors. Ein spezifisches Beispiel für einen elektrochemischen Biosensor, ein Target in Lösung direkt nachzuweisen.
Abbildung 2. Synthetische Methoden 1. Die verwendeten, um einen kleinen Gold Folie in einer Lösung von 1-Biokonjugat inkubieren Verfahren verwendet werden, sind in der schematischen Darstellung in Figur 3 dargestellt. Eine dünne Schicht aus Gold Rückseite mit Polymermaterial wurde zu einer Lösung von 1 und inkubieren O / N. Die Goldobjektträger wurde dann mit destilliertem Wasser gewaschen und trocknen gelassen. Gleichzeitig eine Goldträger wurde in entionisiertem Wasser co-inkubiert und auf die gleiche Weise gewaschen. SEM-Bilder der beiden ProbenIn 4 gezeigt ist, zeigte, dass die Oberfläche des mit 1 Goldschieber coinkubiert wurde modifiziert. Dies zeigt, daß die Thiolat-Wechselwirkungen von 1 liefern einen Anker zur Befestigung an der Goldoberfläche.
Abbildung 3 Schematische Zeichnung, die die Immobilisierung von 1 auf einen Goldträger. Das Verfahren beinhaltet das Auflösen des Biokonjugats in Wasser und Zugabe der Gold Folie. Inkubation O / N wird durch Waschen des Schiebers folgt. Analyse für erfolgreiche Immobilisierung wird unter Verwendung von in Figur 4 gezeigten Rasterelektronenmikroskopie durchgeführt.
Abbildung 4. SEM-Bilder von Gold auf ein Kunststoffpolymerfilm beschichtet ist. (A) Inkubation sans 1 und (B) following Inkubation mit 1 in Wasser O / N und mit Wasser gespült.
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Discussion
Die Synthese von asymmetrischen Ferrocenderivate ist eine Herausforderung in Lösung. Beispielsweise versucht 1 herzustellen, in Lösung in Folge geringen Ausbeuten an dem gewünschten Produkt (weniger als 20%). Ebenso Reaktionen unter Verwendung 1'-amino-Ferrocencarbonsäure (sans Fmoc) und Harz gebundenen Biotins in unlöslichen Produkt konsistent mit dem polymerisierten Produkt durch Baristic et al. und minimale Produkt. 47 Dies wird weiter durch Ferrocen kompliziert und seine Derivate wobei Licht empfindlich sind und die Amino-Kongenere neigen, in Lösung zu dimerisieren. Diese Fragen stellen umfangreiche Reaktionen und Aufarbeitungen Herausforderung. Allerdings kann diese Reaktivität mit soliden ersten von Merrifield zur Synthese von Peptiden entwickelt Phasenverfahren umgangen werden. Die Synthese von Ferrocen-Peptid-Systemen hat die Aufmerksamkeit von mehreren Gruppen angesammelt und hat zu einer Bibliothek von asymmetrischen Peptid-Ferrocen Systeme geführt. 46,48-52 Die Arbeithierin beschriebenen Details der Synthese der ersten asymmetrischen Ferrocen bio-Konjugate, Biotin-Ferrocen-Cystein. Diese Verbindung dient als Modell, durch das andere kleine Molekül Rezeptoren könnte zum Nachweis von biologisch relevanten Molekülen angesehen werden. In dieser Arbeit wurde als Immobilisierung Leine an eine Goldoberfläche genutzt.
Die erste Phase der Synthese war, wodurch ein immobilisiertes Biotin-Kern, auf einer Festkörper-Harz unter Verwendung eines Amin-basierten Linkers erhalten. Die N -Biotin- N '-Fmoc-Ethylendiamin-Harz ist im Handel als Biotin NovaTag Harz gekauft werden und wurde als Grundlage für bio-Konjugat 1 verwendet. Die Fmoc-Aminosäure-Schutzgruppe wurde unter Verwendung einer 20% igen Lösung von Piperidin in Dimethylformamid und positiv (blau) Ninhydrintest bestätigt erfolgreiche Entschützung. Das freie Amin des Harz-gebundenen Biotins wurde dann verwendet, um Ferrocen Anker über eine Kupplung Cocktail Diisopropylethylamin besteht,Diisopropylcarbodiimid und 1-Hydroxybenzotriazol-Hydrat. 40,46 eine Vielzahl von Ferrocen-Vorläufer sind für solche Zwecke erhältlich und umfassen Ferrocencarbonsäure und 1'-Fmoc-amino-Ferrocencarbonsäure. Verwendung der früheren Systems Ausbeuten monosubstituierten bio-Konjugate, die nur einen der Cyclopentadienylringe mit einem Biotin Anhängsel modifiziert. Letztere Ferrocenderivat wird orthogonaler Substitution der Cyclopentadienylringe mit einer Carbonsäure und einer Fmoc-geschützten Aminogruppe besteht. Eine solche Substitution kann für ausgedehnte asymmetrische Modifikation des Ferrocen Kern Berücksichtigung separaten Modifikation der Cyclopentadienylringe an bio-Konjugate wie zum Beispiel 1 zu erzeugen. Die hellgelbe Kügelchen in einer leuchtend orangen Farbton bei erfolgreicher Kopplung des Ferrocen an das Biotin-Harzkern geändert, wie in Abbildung 2 dargestellt.
In der nächsten Phase der Synthese einer Vielzahl von Linkern verbunden werden könntenan das freie Amin des harzgebundenen Ferrocen Kongener. Für die Zwecke dieses Systems wurde Cystein verwendet, da es ein Thiolat enthaltende Aminosäure. Der Thiolat-Komponente können zur Befestigung des bio-Konjugat an eine Goldoberfläche, wie nachfolgend erörtert. Modifikation mit Cystein durch Reaktion des Harzes gebunden System mit Fmoc-Cys (Mmt) -OH fort. Die Entfernung der Fmoc-Gruppe mit 20% Piperidin in Dimethylformamid ergibt die harzgebundenen Formen von 1. Das harzgebundene bio-Konjugat wurde von dem festen Träger durch die Abspaltung der bio-organometallische Systeme unter Verwendung einer Lösung von Trifluoressigsäure (TFA), Wasser und Triisopropyl silan entfernt. Die Verdampfung der sauren Lösung und Zugabe von kaltem Diethylether lieferte Bio-Konjugat 1 als rot-orangefarbenen Feststoff bestimmt, dass das TFA-Salz von 1 wie von der elementaren und NMR-Analyse bestätigt. Die Reinheit wurde durch HPLC-Analyse bestätigt.
Zur Überprüfung des Konzepts für die ShowCystein-Komponente, die eine Befestigung Halteband für Bio-Konjugat 1, Ablagerung von 1 auf einer Goldoberfläche wurde untersucht. Die bekannte Au-S-Affinität ermöglicht einfache Immobilisierung von 1 auf einem Polymer besicherten Gold-Oberfläche. In diesem Experiment wurde die Gold-Oberfläche zu reinigen und leicht geschliffen wird. Der Objektträger wurde dann in eine ~ 1 mM wässrige Lösung von 1 getaucht, und man ließ auf O / N. Die Au-Oberfläche wurde dann mit destilliertem Wasser gewaschen und mit einem Kimwipe getrocknet. Die Goldträger wurden dann für die Modifikation mit SEM untersucht. Die in Figur 4 gezeigten Bilder sind repräsentativ für eine Monoschicht von 1 mit auf die Goldoberfläche gebildet. Die Fehler in der Oberfläche werden postuliert, um ein Ergebnis der "Löcher" in der Monoschicht von 1 und sind unter die weitere Erforschung von unserer Gruppe.
Insgesamt sind die Synthesemethoden, um Ferrocen Biokonjugate herzustellen dassauf einer Goldoberfläche immobilisiert werden berichtet. Die Arbeit ist insofern neu, als die Synthese von asymmetrischen Ferrocenverbindungen wird durch eine Reihe von Nebenreaktionen führt zu niedrigen Ausbeuten und Reinheit gestellt. Wie Ferrocen-Biokonjugate ähnlich wie 1 finden Anwendung als mögliche Biosensoren, die Überwindung dieser Schwierigkeiten Kunst ist von größter Bedeutung. Mit Festphasenverfahren verwandt mit Festphasen-Peptidsynthese wurde ein gut charakterisiertes Biokonjugat 1, die Biotin-Ferrocen-Cystein enthält produziert. Weiterhin SEM wurde verwendet, um zu zeigen, dass dieses System in der Lage, an eine Goldoberfläche dank der Thiolat-Einheit der Cystein-Komponente zu haften. Insgesamt Die einfache Syntheseverfahren hierin sind jedoch problemlos für die Peptidsequenzen und bio-Konjugat Systeme für eine Reihe von Anwendungen modifiziert werden.
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Acknowledgments
KG wurde von der RA Welch Foundation Zuschuss P-1760 unterstützt, TCU Andrews Institut für Mathematik und Pädagogik der Naturwissenschaften (KG), TCU Forschung und Kreativität Aktivität Grant (KG) und TCU SERC Grant (bis JHS).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Biotin Novatag Resin | NovaBiochem | 8550510001 | |
| TORVIQ 10 ml Luer Lock Fritted Syringe | Fisher | NC9299151 | |
| piperidine | Acros | P/3520/PB05 | |
| ninhydrin test | Sigma-Aldrich | 60017-1ea | |
| 1’-Fmoc-amino-ferrocene-1-carboxylic acid | Omm Scientific | Special Order | |
| N,N′-Diisopropylcarbodiimide | Sigma-Aldrich | D125407-5G | |
| 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 |
References
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