Vericiyi biyolojik moleküler sürecinden kullanarak tespiti kapasitif Biyoalgılayıcı dayalı

Bu tekniğin genel amacı, oldukça karmaşık numunelerde düşük miktarda bulunan biyomolekülleri yüksek hassasiyet, basitlik, düşük maliyet, hız ve herhangi bir etiketleme kullanmadan tespit etmek ve miktarını belirlemektir. Bu yöntem, çevresel izleme, gıda güvenliği, içme suyu kalitesi ve tıbbi teşhis gibi biyoteknoloji, biyokimya ve biyotıp alanlarındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajları, doğal hızı, basitliği, yüksek hassasiyeti, düşük maliyeti, kolay manipülasyonu ve herhangi bir etiketleme reaktifi kullanmadan gerçek zamanlı algılamasıdır.

Bu tekniğin etkileri, düşük miktarda bulunan biyomolekülleri kantitatif etme kabiliyeti nedeniyle hastalıkların teşhisine kadar uzanır. Örneğin, gerçek zamanlı olarak farklı biyobelirteçler. Cam lamelleri temizlemek için, oda sıcaklığında ultrasonik bir temizleyicide 10 dakika boyunca 10 mililitre 1.0 molar HCl'ye batırın.

Daha sonra aynı koşullar altında deiyonize suya ve 1.0 molar Sodyum Hidroksite batırın. Cam lamelleri nitrojen gazı ile kurulayın. Ardından, temiz ve kurutulmuş lamelleri 10 mililitre APTES solüsyonuna bir saat daldırın ve oda sıcaklığında kapak camı yüzeyine amino grupları ekleyin.

Lamelleri tekrar nitrojen gazı ile kurutmadan önce deiyonize su ile durulayın. Yüzeydeki amino gruplarını oda sıcaklığında aktive etmek için APTES modifiye lamellerini iki saat boyunca 10 mililitrelik bir glutaraldehit çözeltisine daldırın. İnkübasyondan sonra, yüzeydeki fazla glutaraldehiti çıkarmak için lamelleri 10 milimolar fosfat tamponu ile durulayın.

Lamelleri nitrojen gazı ile kurulayın. Daha sonra, mililitre başına 0.1 miligram konsantrasyonda 10 milimolar fosfat tamponunda 1.0 mililitre şablon çözeltisi hazırlayın. Bu şablon çözeltisinden 200 mikrolitreyi modifiye edilmiş lamellerin üzerine bırakın ve gece boyunca dört santigrat derecede inkübe edin.

Elektrotları temizlemek için, önce elektrotları oda sıcaklığında ultrasonik bir temizleyicide 10 dakika boyunca beş mililitre% 70 etanol içeren küçük bir behere daldırın. Ardından, elektrotları aynı koşullar altında sırayla deiyonize suya, asetona, deiyonize suya, asidik Piranha Çözeltisine ve deiyonize suya daldırın. Elektrotları nitrojen gazı ile kurutun.

Tiraminin elektropolimerizasyonunu gerçekleştirmek için, iki mililitre etanol içeren 10 milimolar fosfat tamponunda sekiz mililitre 10 milimolar Tyramine çözeltisi hazırlayın. Sıfır ila 1,5 volt potansiyel aralığını ve saniyede 50 milivolt tarama hızını kapsayan bir potansiyostat kullanarak bu çözümde 15 döngü döngüsel voltametrik tarama gerçekleştirin. Ardından, elektrotları nitrojen gazı ile kurutmadan önce elektrotları deiyonize su ile durulayın.

Elektrotları tekrar durulamadan ve kurutmadan önce elektrotları gece boyunca oda sıcaklığında toluen içinde 30 milimolar akriloil klorür ve 30 milimolar trimetilamin içeren bir çözeltiye daldırın. Polimerizasyondan önce, 820 mikrolitre ultra saf suda monomerler ve çapraz bağlayıcı içeren bir monimer çözeltisi hazırlayın. Ardından, ultra saf suda hacimce %5 hacim TEMED hazırlayın.

Monomer çözeltisine 20 mikrolitre TEMED çözeltisi ekleyin ve beş dakika boyunca nitrojen gazı ile temizleyin. Ardından, monomer çözeltisine 20 mikrolitre taze hazırlanmış APS ekleyin. Modifiye edilmiş altın elektrot yüzeyine 1,5 mikrolitre monomer solüsyonu pipetleyin.

Şimdi, şablon damgasını monomer ile muamele edilmiş yüzeyle temas ettirerek polimerizasyona başlayın ve oda sıcaklığında beş saat bekletin. Polimerizasyonu takiben, forseps kullanarak şablon damgasını yüzeyden dikkatlice çıkarın. Daha sonra, elektrodu deiyonize su ile durulayın ve nitrojen gazı ile kurulayın.

Elektrotun yüzeyindeki iğne deliklerini kapatmak için elektrotları etanolde hazırlanan bir mililitre on milomer bir dodekanetheol'e yirmi dakika daldırın. Son olarak, elektrotları deiyonize su ile durulayın ve yüzeylerini taramalı elektron mikroskobu ile karakterize etmeden önce elektrotları nitrojen gazı ile kurutun. Baskılı kapasitif altın elektrotları, kapasitif bir biyosensöre entegre edilmiş elektrokimyasal akış hücresine yerleştirin.

100 mililitre rejenerasyon tamponu ve bir litre çalışma tamponu hazırlayın. Sistemi yeniden oluşturmak için rejenerasyon tamponu enjeksiyonu ve sistemi 25 dakika boyunca yeniden dengelemek için çalışan tampon enjeksiyonu ile analize başlayın. Çalışma tamponunda istenen konsantrasyon aralığında standart şablon çözeltileri hazırlayın.

Daha sonra bu standart solüsyonlardan 250 mikrolitreyi optimum koşullarda sırayla sisteme enjekte edin. Altın elektrotların yüzey karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu ile gerçekleştirilir. Çıplak altın yüzey gösterilmiştir.

Ayrıca, elektrotun yüzeyine farklı büyütmelerde yapışan bakteriyofajlar da gösterilmiştir. Burada, bir sensogram aracılığıyla baskılı altın elektrota gerçek zamanlı bakteriyofaj bağlanması gösterilmektedir. Numunenin enjeksiyonundan önce sistemin rejenerasyonu ve yeniden dengelenmesinden sonra stabil bir baz hattı oluşturulur.

Elektrot üzerinde fajlara özgü boşluklar vardır. Numuneyi indükleyen bakteriyofajların enjeksiyonu, hedef bakteriyofajların altın elektrotların yüzeyindeki baskılı boşluklara bağlanması nedeniyle kapasitansın azalmasına neden olur. Kalibrasyon eğrileri, bakteriyofaj enjeksiyonunda protein enjeksiyonuna karşı değişen kapasitansı gösterir.

Bu grafiklerdeki denklemlerden, bir numunedeki bakteriyofaj veya protein konsantrasyonunu hesaplamak mümkündür. Bu videoyu izledikten sonra, ultra hassas, hızlı ve gerçek zamanlı bir algılama sisteminin nasıl geliştirileceğini iyi anlamış olmalısınız. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik, aradaki bekleme süreleri hariç, beş saat otuz dakika içinde yapılabilir.

Bu prosedürü denerken, tüm ajanları aynı gün içinde taze olarak hazırlamak önemlidir. Bu prosedürü takiben, polimerizasyonun veya baskının başarılı olup olmadığını belirlemek ve çıplak ve baskılı altın elektrotların yüzeyleri arasındaki önemli bir farkı tespit etmek için atomik kuvvet mikroskobu, taramalı elektronik mikroskopi, elipsometre ve kuantum açısı ölçümleri gibi diğer ölçümler gerçekleştirilebilir. Geliştirilmesinden sonra bu teknik, biyokimya, biyoteknoloji ve biyotıp alanındaki araştırmacıların gıda güvenliği ve tıbbi teşhiste bir biyomolekülün ultra hassas bir şekilde tespit edilmesini keşfetmelerinin yolunu açtı.

İşlevsel monomerler, çapraz bağlayıcılar, başlatıcılar ve diğer ajanlarla çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın. Bu deneyler yapılırken eldiven giymek, laboratuvar önlüğü giymek, polimerizasyon deneylerini çeker ocak içinde yapmak gibi önlemler mutlaka alınmalıdır.