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| 亲和力电极也可以检测单位的竞争过程 | |||
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未知浓度的抗生物素蛋白,免费的解决方案,允许与electrode-immobilized卵白素enzyme-labeled补充数量有限的分子。 这个过程是绘画般的表示在图2中,路径b .免费抗生物素蛋白有效阻止补充络合的亲和素连接水凝胶。 产生的电流electrocatalytic减少H 2 O 2 较高时补充SBUs越来越少出现在解决方案。 检测极限低于5?g /毫升。
类似分析,生物素检测通过允许固定数量的标签补充分子与一个未知的生物素浓度(不是氧化还原酶?标记)的有限数量的SBUs固定电极。 过程生动地呈现在图2中,路径c .当前从减少酶底物生成的逆相关补充旗鼓相当。 检测极限低于10纳米。 所有这些分析都没有清洗电极来实现的。
到目前为止,没有发现有效地分离清洗液从抗生物素蛋白生物素不破坏的能力,亲和素与生物素或改变的氧化还原特征PVI-Os电影。 这种解决方案必然是难以捉摸的,考虑到这对夫妇并不单独即使在极端的pH值。
可逆性的缺乏使我们有必要建立校正曲线时使用多个电极。 初步与抗体生物素纳入PVI-Os凝胶电极显示,像PVI-Os-avidin电影,绑定B-HRP可以追踪的H 2 O 2 降低电流。 然而,与PVI-Os-avidin电影,绑定几乎是不可逆转的,B-HRP可逆地绑定到antibiotin-containing电影。 在三个周期的绑定和分离,当前可再生产地增长和下降,表明这部电影并没有降低在短暂的循环(图4)。与任何生物传感器的发展亲和力,清洗序列是必需的,至少在最初的分离和删除绑定的补充。
图4。 三biotin-labeled辣根过氧化物酶绑定(B-HRP)周期(A、B和C)显示的免疫传感器由一个1-?l加载解决方案含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绑定事件进行5毫升pH值7.4 PBS。 H 2 O 2 浓度是0.1毫米,B-HRP浓度是1?g /毫升。 电极旋转在1000 rpm,在100 mV与Ag / AgCl泰然自若。 绑定被洗了电极在pH值2 PBS为2小时。
结论
这以前的工作描述一个通用方法直接电气检测一种亲和反应的发生。 有足够的灵敏度和检测限制对一些广泛进行化验。 微安的电流测量是为人处事高于常规测量简单而廉价的potentiostats(50美元)。 他们millionfold高于电流测量与当前先进的低噪声放大器和potentiostats法拉第笼。
虽然灵敏度在竞争分析通常是基于位移曲线的形状,电极的电化学分析实际上是有限的规模容量和绑定。 考虑到所有的亲和试剂被剥夺了从大体积(5-ml),没有障碍检测为人处事,甚至可以看到millionfold少量的亲和试剂,只需使用较小的电极。 例如,通过使用标准10-?m-diameter ultramicroelectrodes,灵敏度可以增加了10倍 5 。
在过去的十年中,生物传感器已经被吹捧为化学传感器的未来。 学术和基础研究工作蓬勃发展。 在最近的一次研讨会上若能和生物传感器由美国化学学会,250篇论文。 然而,除了血糖监测、实际商业产品的研发和发展差距很少被桥接。
生物传感器的性质限制了商业上的成功的机会。 亲和力生物传感器将很难与等技术标准竞争酶联免疫吸附分析法,可以完全自动化和操作多路复用批次的96年甚至384年样本。 生物传感器是最适合用途有限,应用程序。
的个人血糖?监控业务是市场要求立即现场分析的例子不需要高吞吐量。 成功地商业化亲和力生物传感器,类似利基市场将不得不被识别。 可能的目标包括传染病检测、军事应用立即检测化学危险品/微生物,食品安全监测细菌,和可能的基因测试。
解决有限的市场的一个障碍是难以恢复的产品开发成本。 血糖市场数十亿美元强劲和可以维持主要研发工作。 亲和力生物传感器的市场只是这个市场的一小部分。 生物传感器策略适应多个分析物有明显的优势传播几个产品开发成本。
术语表
电流滴定法: 测量的电流造成的氧化还原反应。
阳极: 电极的氧化发生。
抗生物素蛋白: 糖蛋白有四个单元。 每个单元都有一个生物素结合位点。
生物素: 244 -分子重量维生素存在于组织和血液。 它具有高亲和力结合抗生物素蛋白。
阴极: 减少发生电极。
中介: 任何化学物种能够转移酶的活性部位和电极之间的电子。
氧化: 氧化还原反应涉及电子的损失。
氧化还原酶: 一种酶,这种酶能催化一个电子转移反应。
潜在(电化学势): 一个物种的趋势给了(氧化)或(减少)电子。 值总是相对于另一个反应。
减少: 参与氧化还原反应的电子。
选择绑定单元(单位): 生物识别元素亲和力生物传感器。 它可能是一个抗体,抗原,DNA序列,凝集素亲和素、生物素。
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