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| 親和力電極也可以檢測單位的競爭過程 | |||
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未知濃度的抗生物素蛋白,免費的解決方案,允許與electrode-immobilized卵白素enzyme-labeled補充數量有限的分子。 這個過程是繪畫般的表示在圖2中,路徑b .免費抗生物素蛋白有效阻止補充絡合的親和素連接水凝膠。 產生的電流electrocatalytic減少H 2 O 2 較高時補充SBUs越來越少出現在解決方案。 檢測極限低于5?g /毫升。
類似分析,生物素檢測通過允許固定數量的標簽補充分子與一個未知的生物素濃度(不是氧化還原酶?標記)的有限數量的SBUs固定電極。 過程生動地呈現在圖2中,路徑c .當前從減少酶底物生成的逆相關補充旗鼓相當。 檢測極限低于10納米。 所有這些分析都沒有清洗電極來實現的。
到目前為止,沒有發現有效地分離清洗液從抗生物素蛋白生物素不破壞的能力,親和素與生物素或改變的氧化還原特征PVI-Os電影。 這種解決方案必然是難以捉摸的,考慮到這對夫婦并不單獨即使在極端的pH值。
可逆性的缺乏使我們有必要建立校正曲線時使用多個電極。 初步與抗體生物素納入PVI-Os凝膠電極顯示,像PVI-Os-avidin電影,綁定B-HRP可以追蹤的H 2 O 2 降低電流。 然而,與PVI-Os-avidin電影,綁定幾乎是不可逆轉的,B-HRP可逆地綁定到antibiotin-containing電影。 在三個周期的綁定和分離,當前可再生產地增長和下降,表明這部電影并沒有降低在短暫的循環(圖4)。與任何生物傳感器的發展親和力,清洗序列是必需的,至少在最初的分離和刪除綁定的補充。
圖4。 三biotin-labeled辣根過氧化物酶綁定(B-HRP)周期(A、B和C)顯示的免疫傳感器由一個1-?l加載解決方案含2.5毫克/毫升PEGDGE,1毫克/毫升山羊antibiotin,10毫克/毫升PVI-Os 1:5:1比例混合。 B-HRP綁定事件進行5毫升pH值7.4 PBS。 H 2 O 2 濃度是0.1毫米,B-HRP濃度是1?g /毫升。 電極旋轉在1000 rpm,在100 mV與Ag / AgCl泰然自若。 綁定被洗了電極在pH值2 PBS為2小時。
結論
這以前的工作描述一個通用方法直接電氣檢測一種親和反應的發生。 有足夠的靈敏度和檢測限制對一些廣泛進行化驗。 微安的電流測量是為人處事高于常規測量簡單而廉價的potentiostats(50美元)。 他們millionfold高于電流測量與當前先進的低噪聲放大器和potentiostats法拉第籠。
雖然靈敏度在競爭分析通常是基于位移曲線的形狀,電極的電化學分析實際上是有限的規模容量和綁定。 考慮到所有的親和試劑被剝奪了從大體積(5-ml),沒有障礙檢測為人處事,甚至可以看到millionfold少量的親和試劑,只需使用較小的電極。 例如,通過使用標準10-?m-diameter ultramicroelectrodes,靈敏度可以增加了10倍 5 。
在過去的十年中,生物傳感器已經被吹捧為化學傳感器的未來。 學術和基礎研究工作蓬勃發展。 在最近的一次研討會上若能和生物傳感器由美國化學學會,250篇論文。 然而,除了血糖監測、實際商業產品的研發和發展差距很少被橋接。
生物傳感器的性質限制了商業上的成功的機會。 親和力生物傳感器將很難與等技術標準競爭酶聯免疫吸附分析法,可以完全自動化和操作多路復用批次的96年甚至384年樣本。 生物傳感器是最適合用途有限,應用程序。
的個人血糖?監控業務是市場要求立即現場分析的例子不需要高吞吐量。 成功地商業化親和力生物傳感器,類似利基市場將不得不被識別。 可能的目標包括傳染病檢測、軍事應用立即檢測化學危險品/微生物,食品安全監測細菌,和可能的基因測試。
解決有限的市場的一個障礙是難以恢復的產品開發成本。 血糖市場數十億美元強勁和可以維持主要研發工作。 親和力生物傳感器的市場只是這個市場的一小部分。 生物傳感器策略適應多個分析物有明顯的優勢傳播幾個產品開發成本。
術語表
電流滴定法: 測量的電流造成的氧化還原反應。
陽極: 電極的氧化發生。
抗生物素蛋白: 糖蛋白有四個單元。 每個單元都有一個生物素結合位點。
生物素: 244 -分子重量維生素存在于組織和血液。 它具有高親和力結合抗生物素蛋白。
陰極: 減少發生電極。
中介: 任何化學物種能夠轉移酶的活性部位和電極之間的電子。
氧化: 氧化還原反應涉及電子的損失。
氧化還原酶: 一種酶,這種酶能催化一個電子轉移反應。
潛在(電化學勢): 一個物種的趨勢給了(氧化)或(減少)電子。 值總是相對于另一個反應。
減少: 參與氧化還原反應的電子。
選擇綁定單元(單位): 生物識別元素親和力生物傳感器。 它可能是一個抗體,抗原,DNA序列,凝集素親和素、生物素。
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