Çözeltideki tek molekülleri tespit edebilen Frekans Kilitlemeli Optik Fısıldayan Evanescent Rezonator (FLOWER) olarak bilinen optik rezonatör teknolojisine dayalı, etiketsiz bir biyoalgılama sistemi geliştirdik. Burada bu çalışmanın arkasındaki prosedürler açıklanmakta ve sunulmaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Microtoroid Optik Rezonatörler Kullanarak Etiket serbest Tek Molekül Algılama
Bu makalede
Özet
Özet
Aşağı tek bir molekül sınırına moleküllerinin küçük konsantrasyonlarını algılama gibi Hastalığın erken teşhisi ve moleküllerin davranışına temel çalışmaları gibi alanlarda bir etkiye sahiptir. Tek molekül algılama teknikleri yaygın, ancak etiket maliyeti ve karmaşıklığı artırmak, her zaman mevcut değildir ve olaylar çalışılan perturb böyle floresan etiket veya kuantum noktaları gibi etiketler kullanır. Optik rezonatörler ve etiket kullanılmaksızın tek moleküllerin tespit için umut verici bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Şu anda çözelti içinde olmayan plasmonically geliştirilmiş çıplak optik rezonatör sistemi tarafından tespit edilen en küçük parçacık 25 nm polistiren küre 1'dir. Biz Optik Whispering Evanescent Resonator sulu çözelti 2 etiket içermeyen tek bir molekül algılama bu sınırı aşmak ve elde edebilirsiniz (ÇİÇEK) Kilitleme Frekans olarak bilinen bir teknik geliştirdiler. Sinyal gücü partikül hacmi ile ölçekler gibi, bizim çalışma> 100x improveme temsilnt sanatın mevcut durumu üzerinde gürültü oranı (SNR) sinyalde. İşte ÇİÇEK arkasında prosedürleri alanındaki kullanımını artırmak amacıyla sunulmuştur.
Giriş
Tek moleküllü saptama deneyleri Hastalığın erken teşhisi için biyosensörler kullanılan analit miktarının azaltılması için faydalıdır, ve moleküllerin 3 temel özelliklerini incelemek için. Bu tür deneyler, tipik olarak etiketler, bununla birlikte, etiketler her olay üzerinde çalışılan yapabilirliğini bozmakta ve bu, maliyet artışı, belirli bir protein için elde etmek mümkün değildir, ve özellikle de bünyesinde deneyleri veya nokta-of, gerçek süre, rahatsız edici olabilir kullanılarak gerçekleştirilir bakım teşhis.
Etiket içermeyen biosensörleme şu anki altın standart Ancak, ticari yüzey plazmon rezonans sistemi tipik haliyle nM ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Deneysel Kurulum ve Numune Hazırlama
- , Litografi kullanarak gravür ve daha önce 6 açıklanan prosedür erime microtoroids Üretiyor. Tipik olarak 80-100 um büyük bir çapa ve 2 um küçük bir çapa sahip olan, bir silikon göbek (çip) üzerinde microtoroids üretmektedirler.
- Kabaca kendi fiber makaradan tek modlu fiber optik (125 mikron kaplama, 4.3 mikron mod alan çapı) bir metre gevşeyin.
- Fiber optiğin çözülür bölümünün ortasında, tel şeritler kullanılarak optik elyafın yaklaşık polimer kaplama gibi küçük bir bölümünü (2.5 cm) şerit. Not: Bu microtoroid içine evanescently birkaç ışığa kullanılacak fiber optiğin kısmıdır.
- ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Olayları bağlayıcı Parçacık açıkça zaman (Şekil 2A) üzerinde microtoroid rezonans dalga adım gibi değişiklikler olarak görülmektedir. Bu adımların yükseklikleri. Şekil 2B'de, bir histogram olarak gösterilen 2-4, sırasıyla Örnek eksozom bağlanma izleri (nanovesicles), 5 mil silika boncuklar ve tek bir insan interlökin-2 moleküllerinin Şekil edilir. Adım gibi olaylar parçacık boyutu ile ölçek gerçeği tekniği doğru yapılmış olduğunu gösterir. Aşağıda t.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bir parçacık bağlanan olarak, toroid artar rezonans dalgaboyu (λ). Bir parçacık keser ise, rezonans dalga boyu buna (a step-down olayı) azalır. Parçacık çapı (d), her dalga boyunda adım amplitüdü histogramları yoluyla belirlenebilir. Her dalga boyu basamağın yüksekliği bağlı parçacık büyüklüğü varyasyonları nedeniyle partikül bağlayan microtoroid üzerinde konumu nedeniyle değişir. Parçacıklar elektrik alan (E 0, max) maksimum olduğu microtoroid ve ekvatorda bağladığınızda r.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.
Teşekkürler
Bu araştırma, kısmen Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü'nden Ulusal Araştırma Hizmeti Ödülü (T32GM07616) tarafından desteklenmiştir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Ayarlanabilir diyot lazer | Newport | TLB-6300 | |
| Lazer denetleyici | Newport | TLB-6300-LN | |
| Frekans kilitleme geri besleme denetleyicisi | Toptica Photonics | Digilock 110 | |
| Otomatik dengeli fotoğraf alıcısı | Newport | Model 2007 | |
| Hat içi polarizasyon kontrolörü | Genel Fotonik | PLC-003-S-90 | |
| 24 bit veri toplama kartı | National Instruments | NI-PCI-4461 | |
| Rekombinant insan interlökin-2 | Pierce Biyoteknoloji | R201520 | |
| 20 nm polistiren boncuklar | Thermo Scientific | 3020A | |
| NanoCube XYZ Piezo Sahne | Fiziği Enstrümant | P-611.3 | |
| Optik tablo | Newport | VH3660W-OPT | |
| Görüntüleme sütunu için objektif lens | Navitar Machine Vision | 1-60228 | |
| Görüntüleme sütunu (adaptör tüpü) | Navitar Machine Vision | 1-60228 | |
| Görüntüleme sütunu için Yüksek Çözünürlüklü CCD kamera | Edmund Endüstriyel Optik | NT39244 |
Kaynaklar
- Lu, T., et al. High sensitivity nanoparticle detection using optical microcavities. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 108, 5976-5979 (2011).
- Su, J., Goldberg, A. F. G., Stoltz, B. Label-free detecti....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
