Fizyolojik Araştırma All-katı hal İyon seçici elektrotlar (Assise) dayanarak Çok analit Biochip (MAB)

Bu prosedürün genel amacı, hem katyon hem de iyon algılama için tamamen katı hal iyon seçici bir elektrotu işlevselleştirmektir: İlk elektro polimerizasyon. MAB spin kaplamasının çalışma elektrotları üzerinde iletken bir polimer dönüştürücü katmanı, bir iyon seçici membran tabakası ve iyon seçici membranı aktive etmek için biyoçipleri gece boyunca koşullandırın. Şimdi akış hücresi odasında, temas pedlerini BASSI üç elektrotlu potansiyel stat itme ölçüm çözeltisine hazneye bağlayın.

İstenmeyen kabarcıkların giderilmesi, sonuçta MAB çipinin ilgilenilen iyonlara kalibrasyonları gerçekleştirilebilir ve MAB'den gelen çıkış sinyali gerçek zamanlı olarak kaydedilebilir. Geleneksel mikro elektrot ve radyo etiketleme probu teknolojilerinin aksine, tüm katı hal iyon seçici elektrotlar non-invazivdir ve iyon aktivitelerinin gerçek zamanlı ölçümleri ve biyolojik ve fizyolojik sistemlerin modellenmesi için çoğullanabilirler. Bu yöntemi ilk olarak, fizyolojik ölçüm yapmak için sınırlı alan gerektiren astrobiyoloji araştırmalarına katılırken gerçekleştirme fikri aklımıza geldi.

Bir burbon yaprağı fizyolojik algılama tesisinde yüksek lisans öğrencisi olan June Hume Park, elektro polimerizasyon için elektrokimyasal hücreyi oluşturmak için bir gösteride bana yardımcı olacak. Bir Bassi C3 hücre standı ve bir EC epsilon potansiyelleri stat galvaniz stat kullanın. Elektro polimerizasyon çözeltisini elektrokimyasal hücreye yerleştirin, ardından çözünmüş oksijeni çıkarmak için nitrojeni 20 dakika boyunca kabarcıklandırın.

Şimdi karşı elektrot konumunda elektrokimyasal hücreye bir platin gazlı bez karşı elektrot klipsleyin. Daha sonra MAB'yi, çalışma elektrotları platin gazlı beze bakacak şekilde elektrokimyasal hücrenin çalışma elektrot konumuna veya merkez konumuna klipsleyin, MAB derinliğini yalnızca dairesel elektrotlar elektro polimerizasyon çözeltisine daldırılacak şekilde ayarlayın. Kare elektrik temas pedleri ile çözelti temasından kaçının.

Ardından, elektrokimyasal hücrenin referans elektrot konumuna bir bas doymuş elektrot yerleştirin. Referans elektrodunun çalışma ve karşı elektrotlara temas etmediğinden emin olun. Daha sonra EC epsilon potansiyellerini kullanarak, Stat gal Vanos stat, artı eksi 100 mikro ampu ölçeğinde saniyede 20 milivoltluk bir tarama hızıyla sıfırdan 1.1 volta kadar tek bir döngüsel gram çalıştırın.

Kalsiyum algılama için, MAB kabarcığı üzerinde PDO kalsiyum sülfat biriktirme işlemi gerçekleştirin, e. artı kalsiyum sülfat çözeltisi 20 dakika. Pdot yüzeylerini karakterize etmek için, pdot bazlı polimer konjugatlarının döngüsel telemetrisini kullanın.

İki milimolar potasyum siyanürde, eksi 653 milivolttan 853 milivolta kadar değişen tarama oranlarıyla eksi 10 milivolt arasında tek döngüsel gramlar çalıştırın, artı eksi 10 mikroper ölçekli bir merkezde, vakumlu döndürücü ayna üzerindeki multianalit biyo chipp, 100 mikrolitrelik membranı MAB'nin merkezine yatırın ve ölçümü çalıştırın. Daha sonra, iyon seçici membranı 30 saniye boyunca 1.500 RPM'de kaplayın Beş saniyelik bir rampa ile yukarı ve aşağı, sıkma kaplı MAB'yi 30 dakika boyunca vakumlayın. Daha sonra çipi 70 derecelik fırında 20 dakika pişirin.

MAB'yi gece boyunca 10 mikromolar sodyum bikarbonat ve alg ortamında beş milimolar potasyum klorür içinde şartlandırın. Şimdi MAB'yi mikroakışkan akış hücresi çip tutucusuna yerleştirin. Uygun başlangıç pH değeri veya konsantrasyonu ile beş mililitre test çözeltisi enjekte edin.

Akış hücresi çip tutucusundan tüm kabarcıkları çıkarın ve akış hücresi çip tutucusunu akış hücresi elektrik armatürüne yerleştirin. Ardından, EC epsilon yazılımını açın ve açık devre potansiyel moduna girin. Süreyi 300 dakikaya, voltaj ölçeğini artı eksi bir volta, kesme frekansını 10 kilohertz'e ayarlayın ve ayrıca değeri her iki saniyede bir kaydedin.

Kalibrasyon işlemine devam etmeden önce MAB'ın stabilize olmasına izin verin. Daha sonra akış hücresini test çözeltisi ile yıkayın ve kalibre edilecek bir sonraki konsantrasyonu enjekte edin. Akış hücresine hiçbir baloncuk girmesine izin verilmediğinden emin olun.

Son çalıştırmadan sonra kalibrasyon eğrisinin kalan numuneleri için ölçümleri tekrarlayın. MAB'ı çıkarın ve nitrojen hava ile kurulayın. MAB'yi bir sonrakine kadar taze koşullandırma solüsyonuna geri koyun.

0.1 molar kalsiyum klorür ve 10 mikromolar sodyum nitrat içinde gece boyunca pdot kalsiyum sülfat iletken polimer konjugatı ve kalsiyum seçici membran ile MAB ve kalsiyum klorür koşulunun kalibrasyonu için kullanın. Daha sonra pH veya karbonat test çözeltilerini 0.01 milimolar kalsiyum klorür başlangıç konsantrasyonu ile değiştirin. Diğer test çözeltisi konsantrasyonları için tekrarlayın.

Bu veriler, pdot PSS'nin döngüsel bir voltasını ve tarama hızına karşı karşılık gelen katartik tepe akımını gösterir. Randall'ın subik analizi, iyon seçici membran olmadan katı temas için 4.4 çarpı 10 ila negatif 11. santimetre karelik etkili bir yüzey alanı belirler. Tüm katı hal ISE'lerin gerçek hücre kültürü ortamında ölçüm elde etme yeteneğinin bir testi olarak.

ISE'ler, lgal ortamında 20 günlük depolamadan sonra pH dört ila dokuz arasında değişen Lgal ortamında kalibre edildi. Burada PDO PSS, hem lgal biyolojik ortamda hem de pH 8.5'te tamponlanmış lgal biyolojik ortamda 0.01 milimolar ila bir milimolar konsantrasyon aralığına sahip karbonat çözeltisi içinde kalibre edildi. Tamponlu çözelti ile eğimin düşürülmesiyle konsantrasyondaki değişikliğe dikkat edin.

Karbonat seçici elektrot pH'a bağlıdır ve voltajdaki bir artış, karbonat türündeki bir artışla ilişkilidir. Ölçümler pH 7.8'de yapıldığından, çoğu tür bikarbonat formundadır, biyolojik model chlorella vulgaris ile yapılan ölçümler, ortam ışığında ve karanlık koşullarda 30 milivoltluk bir değişiklik gösterir, sadece alg ortamı ile yapılan bir kontrol, fonksiyonel bir biyo chipp'in göstergesi olan bir yanıt göstermez. Bu MAB ISE'ler, on yılda 30 milivoltta iki değerlikli katyon için yakın bir eğim profili olan artan konsantrasyona sahip kalsiyum klorür çözeltisindeki PPSS'ye dayanmaktadır.

Kalsiyum konsantrasyonundaki değişiklik, çimlenen eğrelti otundaki kalsiyum akım seviyelerini ölçmek için kullanılacaktır. Bu yaklaşım, biyoloji, tarım ve tıpta, iyon taşınması ve hücre elektrofizyolojisi ve sinyalizasyonu ile bitki ve hayvan sistemlerini içeren biyomoleküler mekanizmaları incelemek için faydalıdır.