РАЗРАБОТКА ИММУНОСЕНСОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ESCHERICHIA COLI И АНТИГЕНА ВИРУСА КОРИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ Fe3O4
|
Актуальность работы. В связи с увеличением плотности населения, проблема инфекционного загрязнения биологических и природных объектов актуальна как для стран «третьего мира», так и для развитых стран. Быстрое обнаружение инфекционных агентов чрезвычайно важно для эффективной профилактики и лечения бактериальных и вирусных инфекций.
В медицинской практике для идентификации и определения концентрации бактерий и вирусов в различных объектах используются методы: бактериального посева, ПЦР, ИФА. Основными недостатками метода бактериального посева являются его длительность (от 3-х дней) и высокие требования к стерильности лаборатории. Опосредованное определение возбудителя инфекции методом ИФА путем измерения количества выработавшихся антител может дать искаженный результат в случае запоздалого или слабого иммунного ответа организма. Кроме того, ИФА требует применения нестабильных при хранении ферментов. При анализе методом ПЦР существует вероятность получения ложноположительных результатов, т.к. данный метод не способен «отличить» мертвую инфекцию от живой. Актуальным вопросом является разработка недорогих экспрессных методов, которые возможно реализовать в небольших лабораториях, в полевых условиях или «у постели» больного.
Степень разработанности темы исследования. Применение для детекции инфекционных агентов электрохимических методов, позволяющих быстро и с высокой точностью определять различные аналиты в объектах биологического и природного происхождения, с использованием относительно недорогого оборудования, активно обсуждается в литературе. С другой стороны, еще одним перспективным направлением является использование в разработке методов обнаружения инфекционных агентов наноматериалов. Особый интерес представляет применение нанокомпозитных частиц, сочетающих в себе магнитное ядро и функциональное полимерное покрытие. Сочетание простоты, доступности и чувствительности электрохимических методов с последними достижениями в области нанотехнологий позволит разработать новые экспрессные, чувствительные и селективные методы и сенсоры, а также исключить применение ферментов при определении бактерий и вирусов.
Цель работы. Разработка бесферментного электрохимического иммуносенсора и метода для количественного определения:
- бактерий (на примере Е.соИ АТСС 25922) с использованием нанокомпозитных частиц Ре3О4 с электроактивным покрытием в качестве сигналообразующей метки;
- антигенов вирусов (на примере антигена вируса кори N0x096) с использованием конъюгатов антител и магнитных нанокомпозитных частиц.
Сочетание магнитных свойств Ре3О4 и электроактивного покрытия нанокомпозита (НК), генерирующего прямой стабильный, хорошо выраженный электрохимический сигнал, даст возможность упростить, удешевить и ускорить процедуру определения бактерий в биологических и природных объектах. Синтез и применение конъюгатов антител с магнитными НК позволит разработать простой и чувствительный метод определения антигенов вирусов.
Научная новизна работы
1. Методом электронной микроскопии исследованы размер, форма и
степень агрегированности синтезированных по оригинальным методикам НК на основе Ре3О4, с электроактивным покрытием (полипиррол; поливинилбензилхлорид, модифицированный хинолином; оксид кремния, модифицированный ферроценом), а также скорость и мера проникновения их в клетку бактерии Е.соИ. Установлено, что размер НК зависит от используемого метода полимеризации. Метод эмульсионной полимеризации и золь-гель метод, в отличие от метода ¡п-811и, позволили получить НК размером < 100 нм. Показано, что степень и скорость проникновения в клетку зависит от природы покрытия НК.
2. Исследованы электрохимические свойства НК. Показано, что все виды синтезированных НК проявляют электрохимическую активность в рабочем диапазоне потенциалов водных растворов от -1 до +1 В, что позволяет использовать их в качестве сигналообразующей метки в водных средах.
3. Впервые показана возможность использования в электрохимическом бесферментном иммуноанализе синтезированных магнитных НК в качестве «прямой» сигналообразующей метки. Установлена линейная зависимость между величиной прямого электрохимического отклика НК - «метки», входящей в состав иммунокомплекса и концентрацией бактерий в пробе. Установлено оптимальное время инкубации НК с бактериями и время образования иммунокомплекса.
4. Найдены оптимальные условия проведения процедуры иммуноанализа, обеспечивающие экспрессное (1.1н.ни;.1 = 60 мин), чувствительное (диапазон линейности 2.3-102 - 2.3-107 КОЕ/мл) и специфичное количественное детектирование бактерий Е.соИ. Показана применимость разработанного подхода к определению содержания Е.соИ в реальных объектах (пробах воды и воздуха). Установлено, что на результат количественного определения целевого аналита не влияет присутствие в пробе бактерий других видов.
5. Показана и обоснована возможность применения разработанного гибридного варианта иммуноанализа с использованием конъюгатов антител с магнитными НК, для селективного определения антигена вируса кори в модельной системе. Установлено влияние на величину сигнала времени инкубации конъюгата с антигеном и времени образования «сэндвич» - иммунокомплекса.
Практическая значимость работы
1. Получены по оригинальным методикам электрохимически активные НК с узким распределением по размерам, определенной формы, состава, структуры и конъюгаты антител с НК на основе Ве3О4 с оксидкремниевым покрытием.
2. С использованием предложенного иммуносенсора и алгоритма гибридного иммуноэлектрохимического метода анализа, с применением синтезированных электроактивных нанокомпозитных частиц, разработан метод иммуноанализа для определения бактерий.
3. Проведены исследования по сравнительному определению содержания бактерии Е.соИ в модельных и реальных объектах с использованием разработанного иммуносенсора и традиционно-используемых методов ИФА и бактериального посева.
4. Разработан подход к определению антигенов вирусов методом электрохимического иммуноанализа с использованием конъюгатов антител с НК.
Положения, выносимые на защиту
1. Оригинальные методики получения стабильных во времени
электрохимически активных НК на основе Ре3О4 с хинолин-модифицированным поливинилбензилхлоридным покрытием, покрытием из полипиррола, ферроценмодифицированным оксидкремниевым покрытием с узким распределением по размерам, определенной формы, состава, структуры.
2. Результаты ИК-спектроскопии подтверждающие наличие электроактивного полимерного покрытия на наночастицах Ре3О4.
3. Результаты исследований размеров, формы и морфологии синтезированных НК, полученные с помощью микроскопии высокого разрешения с электронной дифракцией и метода динамического светорассеяния.
4. Результаты электрохимических исследований синтезированных НК.
5. Результаты исследования взаимодействия синтезированных НК на основе Ре3О4 с различными электроактивными полимерными покрытиями с культурой бактерии Е.соИ.
6. Иммуносенсор и метод электрохимического определения содержания бактерии Е.соИ.
7. Результаты определения с использованием разработанного иммуносенсора и метода содержания бактерии Е.соИ в реальных объектах, подтвержденные данными полученными в независимой лаборатории ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» (г.Новосибирск) методами ИФА и бактериального посева.
8. Метод электрохимического иммуноанализа для определения антигенов вирусов на примере антигена вируса кори КОУО/96.
Работа является частью исследований, проводимых на кафедре аналитической химии ХТИ УрФУ в рамках госбюджетной темы Н687.42Г.002/12, поддержана грантами РФФИ: 09-03-12242-офи_м, 14-03¬01017, грантом У.М.Н.И.К. (тема №9, проекта 14151).
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных результатов обеспечена использованием при исследованиях современных методов и приборов и подтверждена сравнением полученных результатов с данными, полученными в независимой лаборатории ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» (г.Новосибирск) с использованием стандартно-применяемых для анализа подобных систем методов ИФА и бактериального посева.
Основные результаты исследований представлены на конференциях: «Аналитическая химия - новые методы и возможности» (Москва, 2010), «Теория и практика электроаналитической химии» (г. Томск, 2010), «9-th spring Meeting of the International Society of Electrochemistry, Electrochemical Sensors: from nanoscale engineering to industrial application» (Турку, Финляндия, 2011), «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» (Краснодар, 2011), «ЭМА-2012» (Абзаково, 2012), «Nanoformulation - 2012» (Барселона, Испания, 2012), «Химия и медицина» (Уфа, 2013), «Второй съезд аналитиков России (Москва, 2013), «Современные проблемы органической химии» (Екатеринбург, 2014).
Публикации. По результатам исследований опубликованы 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК, 2 патента и 14 тезисов докладов на конференциях различного уровня.
Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоял в решении ключевых задач, проведении основных экспериментальных исследований в области синтеза и модификации НК, в изучении их электрохимического поведения, интерпретации, систематизации результатов, разработке метода и сенсора для электрохимического определения бактерии E.coliи антигена вируса кори.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, выводов, списка использованных библиографических источников (194 источника). Изложена на 147 страницах компьютерной верстки, содержит 37 рисунков, 14 таблиц.
Во введении раскрыта актуальность и степень разработанности темы исследования, определены цели и задачи, сформулирована научная новизна, практическая значимость и положения, выносимые на защиту.
В первой главе представлен анализ литературных данных о современном состоянии методов определения бактериальных патогенов в модельных и реальных объектах. Особое внимание уделено рассмотрению биосенсоров и их применению для идентификации инфекционных агентов. Рассмотрены варианты использования в иммуноанализе наночастиц и нанокомпозитов.
Во второй главе представлены сведения о реагентах, материалах и оборудовании, использованных в работе. Изложены методики синтеза НК на основе Те3О4 с электроактивным полимерным покрытием на основе полипиррола, модифицированного хинолином поливинилбензилхлорида, модифицированного ферроценом оксида кремния. Приведены методики подготовки образцов для исследования методом просвечивающей электронной микроскопии НК и клеток Е.соИ после взаимодействия с НК.
Третья глава посвящена синтезу и результатам ИК-спектроскопии, подтверждающим состав синтезированных НК на основе Те3О4 с электроактивным покрытием, результатам определения методом просвечивающей электронной микроскопии размера и формы НК и исследованию их электрохимических свойств.
Четвертая глава посвящена разработке бесферментного электрохимического иммуносенсора и метода определения содержания бактерий Е.соИ в модельных и реальных объектах, с использованием синтезированных НК на основе Ре3О4 с электроактивным полимерным покрытием. Представлены результаты определения концентрации Е.соИ в модельных и реальных пробах разработанным методом и референсными методами: ИФА и бактериального посева.
Пятая глава посвящена разработке метода бесферментного иммуноанализа для определения антигенов вирусов с использованием синтезированных конъюгатов антител и НК.
Методология и методы исследования. При синтезе НК использовали методы соосаждения, полимеризации in situи эмульсионной полимеризации. Морфологию, размерные характеристики НК и взаимодействие бактериальных клеток с НК изучали методом электронной микроскопии. Для исследования электрохимических свойств НК и при разработке метода иммуноанализа, использовали методы циклической и инверсионной вольтамперометрии.
Аппаратура и реактивы. Электрохимические исследования проводили с использованием вольтамперометрического анализатора ИВА-5 («ИВА», г. Екатеринбург) и потенциостата/гальваностата pAutolab type III (Metrohm, Швейцария). Применяли трехэлектродную электрохимическую ячейку объемом 10 см3. В качестве вспомогательного электрода использовали стеклоуглеродный стержень, электрода сравнения - насыщенный Ag/AgCl электрод (Metrohm, Швейцария). В качестве рабочего электрода и твердой подложки для иммобилизации антител использовали толстопленочный графито-эпоксидный электрод (ТГЭ) (Рисунок 1), хорошо зарекомендовавший себя в качестве основы для фиксации веществ белковой природы.
В работе использовали верхнеприводную мешалку IKA Eurostar digital 2482000, ультразвуковой гомогенизатор Ultrasonic processor 500W, инкубатор «GFL-4010» («Labortechnik», Германия). В синтезе наночастиц Fe3O4и НК использовали магнит, сконструированный в институте физики металлов УрО РАН, с величиной магнитного поля 37.40x104 А/м. Для магнитной сепарации и концентрирования НК применяли магнитный штатив «МаднеЗрйеге®» («Рготеда», США) с величиной напряженности магнитного поля 31.83x103 А/м.
В медицинской практике для идентификации и определения концентрации бактерий и вирусов в различных объектах используются методы: бактериального посева, ПЦР, ИФА. Основными недостатками метода бактериального посева являются его длительность (от 3-х дней) и высокие требования к стерильности лаборатории. Опосредованное определение возбудителя инфекции методом ИФА путем измерения количества выработавшихся антител может дать искаженный результат в случае запоздалого или слабого иммунного ответа организма. Кроме того, ИФА требует применения нестабильных при хранении ферментов. При анализе методом ПЦР существует вероятность получения ложноположительных результатов, т.к. данный метод не способен «отличить» мертвую инфекцию от живой. Актуальным вопросом является разработка недорогих экспрессных методов, которые возможно реализовать в небольших лабораториях, в полевых условиях или «у постели» больного.
Степень разработанности темы исследования. Применение для детекции инфекционных агентов электрохимических методов, позволяющих быстро и с высокой точностью определять различные аналиты в объектах биологического и природного происхождения, с использованием относительно недорогого оборудования, активно обсуждается в литературе. С другой стороны, еще одним перспективным направлением является использование в разработке методов обнаружения инфекционных агентов наноматериалов. Особый интерес представляет применение нанокомпозитных частиц, сочетающих в себе магнитное ядро и функциональное полимерное покрытие. Сочетание простоты, доступности и чувствительности электрохимических методов с последними достижениями в области нанотехнологий позволит разработать новые экспрессные, чувствительные и селективные методы и сенсоры, а также исключить применение ферментов при определении бактерий и вирусов.
Цель работы. Разработка бесферментного электрохимического иммуносенсора и метода для количественного определения:
- бактерий (на примере Е.соИ АТСС 25922) с использованием нанокомпозитных частиц Ре3О4 с электроактивным покрытием в качестве сигналообразующей метки;
- антигенов вирусов (на примере антигена вируса кори N0x096) с использованием конъюгатов антител и магнитных нанокомпозитных частиц.
Сочетание магнитных свойств Ре3О4 и электроактивного покрытия нанокомпозита (НК), генерирующего прямой стабильный, хорошо выраженный электрохимический сигнал, даст возможность упростить, удешевить и ускорить процедуру определения бактерий в биологических и природных объектах. Синтез и применение конъюгатов антител с магнитными НК позволит разработать простой и чувствительный метод определения антигенов вирусов.
Научная новизна работы
1. Методом электронной микроскопии исследованы размер, форма и
степень агрегированности синтезированных по оригинальным методикам НК на основе Ре3О4, с электроактивным покрытием (полипиррол; поливинилбензилхлорид, модифицированный хинолином; оксид кремния, модифицированный ферроценом), а также скорость и мера проникновения их в клетку бактерии Е.соИ. Установлено, что размер НК зависит от используемого метода полимеризации. Метод эмульсионной полимеризации и золь-гель метод, в отличие от метода ¡п-811и, позволили получить НК размером < 100 нм. Показано, что степень и скорость проникновения в клетку зависит от природы покрытия НК.
2. Исследованы электрохимические свойства НК. Показано, что все виды синтезированных НК проявляют электрохимическую активность в рабочем диапазоне потенциалов водных растворов от -1 до +1 В, что позволяет использовать их в качестве сигналообразующей метки в водных средах.
3. Впервые показана возможность использования в электрохимическом бесферментном иммуноанализе синтезированных магнитных НК в качестве «прямой» сигналообразующей метки. Установлена линейная зависимость между величиной прямого электрохимического отклика НК - «метки», входящей в состав иммунокомплекса и концентрацией бактерий в пробе. Установлено оптимальное время инкубации НК с бактериями и время образования иммунокомплекса.
4. Найдены оптимальные условия проведения процедуры иммуноанализа, обеспечивающие экспрессное (1.1н.ни;.1 = 60 мин), чувствительное (диапазон линейности 2.3-102 - 2.3-107 КОЕ/мл) и специфичное количественное детектирование бактерий Е.соИ. Показана применимость разработанного подхода к определению содержания Е.соИ в реальных объектах (пробах воды и воздуха). Установлено, что на результат количественного определения целевого аналита не влияет присутствие в пробе бактерий других видов.
5. Показана и обоснована возможность применения разработанного гибридного варианта иммуноанализа с использованием конъюгатов антител с магнитными НК, для селективного определения антигена вируса кори в модельной системе. Установлено влияние на величину сигнала времени инкубации конъюгата с антигеном и времени образования «сэндвич» - иммунокомплекса.
Практическая значимость работы
1. Получены по оригинальным методикам электрохимически активные НК с узким распределением по размерам, определенной формы, состава, структуры и конъюгаты антител с НК на основе Ве3О4 с оксидкремниевым покрытием.
2. С использованием предложенного иммуносенсора и алгоритма гибридного иммуноэлектрохимического метода анализа, с применением синтезированных электроактивных нанокомпозитных частиц, разработан метод иммуноанализа для определения бактерий.
3. Проведены исследования по сравнительному определению содержания бактерии Е.соИ в модельных и реальных объектах с использованием разработанного иммуносенсора и традиционно-используемых методов ИФА и бактериального посева.
4. Разработан подход к определению антигенов вирусов методом электрохимического иммуноанализа с использованием конъюгатов антител с НК.
Положения, выносимые на защиту
1. Оригинальные методики получения стабильных во времени
электрохимически активных НК на основе Ре3О4 с хинолин-модифицированным поливинилбензилхлоридным покрытием, покрытием из полипиррола, ферроценмодифицированным оксидкремниевым покрытием с узким распределением по размерам, определенной формы, состава, структуры.
2. Результаты ИК-спектроскопии подтверждающие наличие электроактивного полимерного покрытия на наночастицах Ре3О4.
3. Результаты исследований размеров, формы и морфологии синтезированных НК, полученные с помощью микроскопии высокого разрешения с электронной дифракцией и метода динамического светорассеяния.
4. Результаты электрохимических исследований синтезированных НК.
5. Результаты исследования взаимодействия синтезированных НК на основе Ре3О4 с различными электроактивными полимерными покрытиями с культурой бактерии Е.соИ.
6. Иммуносенсор и метод электрохимического определения содержания бактерии Е.соИ.
7. Результаты определения с использованием разработанного иммуносенсора и метода содержания бактерии Е.соИ в реальных объектах, подтвержденные данными полученными в независимой лаборатории ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» (г.Новосибирск) методами ИФА и бактериального посева.
8. Метод электрохимического иммуноанализа для определения антигенов вирусов на примере антигена вируса кори КОУО/96.
Работа является частью исследований, проводимых на кафедре аналитической химии ХТИ УрФУ в рамках госбюджетной темы Н687.42Г.002/12, поддержана грантами РФФИ: 09-03-12242-офи_м, 14-03¬01017, грантом У.М.Н.И.К. (тема №9, проекта 14151).
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных результатов обеспечена использованием при исследованиях современных методов и приборов и подтверждена сравнением полученных результатов с данными, полученными в независимой лаборатории ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» (г.Новосибирск) с использованием стандартно-применяемых для анализа подобных систем методов ИФА и бактериального посева.
Основные результаты исследований представлены на конференциях: «Аналитическая химия - новые методы и возможности» (Москва, 2010), «Теория и практика электроаналитической химии» (г. Томск, 2010), «9-th spring Meeting of the International Society of Electrochemistry, Electrochemical Sensors: from nanoscale engineering to industrial application» (Турку, Финляндия, 2011), «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» (Краснодар, 2011), «ЭМА-2012» (Абзаково, 2012), «Nanoformulation - 2012» (Барселона, Испания, 2012), «Химия и медицина» (Уфа, 2013), «Второй съезд аналитиков России (Москва, 2013), «Современные проблемы органической химии» (Екатеринбург, 2014).
Публикации. По результатам исследований опубликованы 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК, 2 патента и 14 тезисов докладов на конференциях различного уровня.
Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоял в решении ключевых задач, проведении основных экспериментальных исследований в области синтеза и модификации НК, в изучении их электрохимического поведения, интерпретации, систематизации результатов, разработке метода и сенсора для электрохимического определения бактерии E.coliи антигена вируса кори.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, выводов, списка использованных библиографических источников (194 источника). Изложена на 147 страницах компьютерной верстки, содержит 37 рисунков, 14 таблиц.
Во введении раскрыта актуальность и степень разработанности темы исследования, определены цели и задачи, сформулирована научная новизна, практическая значимость и положения, выносимые на защиту.
В первой главе представлен анализ литературных данных о современном состоянии методов определения бактериальных патогенов в модельных и реальных объектах. Особое внимание уделено рассмотрению биосенсоров и их применению для идентификации инфекционных агентов. Рассмотрены варианты использования в иммуноанализе наночастиц и нанокомпозитов.
Во второй главе представлены сведения о реагентах, материалах и оборудовании, использованных в работе. Изложены методики синтеза НК на основе Те3О4 с электроактивным полимерным покрытием на основе полипиррола, модифицированного хинолином поливинилбензилхлорида, модифицированного ферроценом оксида кремния. Приведены методики подготовки образцов для исследования методом просвечивающей электронной микроскопии НК и клеток Е.соИ после взаимодействия с НК.
Третья глава посвящена синтезу и результатам ИК-спектроскопии, подтверждающим состав синтезированных НК на основе Те3О4 с электроактивным покрытием, результатам определения методом просвечивающей электронной микроскопии размера и формы НК и исследованию их электрохимических свойств.
Четвертая глава посвящена разработке бесферментного электрохимического иммуносенсора и метода определения содержания бактерий Е.соИ в модельных и реальных объектах, с использованием синтезированных НК на основе Ре3О4 с электроактивным полимерным покрытием. Представлены результаты определения концентрации Е.соИ в модельных и реальных пробах разработанным методом и референсными методами: ИФА и бактериального посева.
Пятая глава посвящена разработке метода бесферментного иммуноанализа для определения антигенов вирусов с использованием синтезированных конъюгатов антител и НК.
Методология и методы исследования. При синтезе НК использовали методы соосаждения, полимеризации in situи эмульсионной полимеризации. Морфологию, размерные характеристики НК и взаимодействие бактериальных клеток с НК изучали методом электронной микроскопии. Для исследования электрохимических свойств НК и при разработке метода иммуноанализа, использовали методы циклической и инверсионной вольтамперометрии.
Аппаратура и реактивы. Электрохимические исследования проводили с использованием вольтамперометрического анализатора ИВА-5 («ИВА», г. Екатеринбург) и потенциостата/гальваностата pAutolab type III (Metrohm, Швейцария). Применяли трехэлектродную электрохимическую ячейку объемом 10 см3. В качестве вспомогательного электрода использовали стеклоуглеродный стержень, электрода сравнения - насыщенный Ag/AgCl электрод (Metrohm, Швейцария). В качестве рабочего электрода и твердой подложки для иммобилизации антител использовали толстопленочный графито-эпоксидный электрод (ТГЭ) (Рисунок 1), хорошо зарекомендовавший себя в качестве основы для фиксации веществ белковой природы.
В работе использовали верхнеприводную мешалку IKA Eurostar digital 2482000, ультразвуковой гомогенизатор Ultrasonic processor 500W, инкубатор «GFL-4010» («Labortechnik», Германия). В синтезе наночастиц Fe3O4и НК использовали магнит, сконструированный в институте физики металлов УрО РАН, с величиной магнитного поля 37.40x104 А/м. Для магнитной сепарации и концентрирования НК применяли магнитный штатив «МаднеЗрйеге®» («Рготеда», США) с величиной напряженности магнитного поля 31.83x103 А/м.
1. С использованием оригинальных методик синтезированы НК на основе магнетита (Ге3О4) с полимерным покрытием из полипиррола (средний размер 170 нм); поливинилбензилхлорида, модифицированного хинолином (средний размер 20 нм); оксида кремния модифицированного ферроценом / антителами (средний размер 20 нм). Структура и размерность каждого вида НК подтверждены методом ИК-спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения с электронной дифракцией.
2. Исследована возможность применения магнитных НК на основе Ге 3О4 с электроактивным покрытием в качестве «метки», генерирующей адекватный, чувствительный, легко измеряемый аналитический электрохимический отклик.
3. Показано взаимодействие синтезированных НК всех типов с клетками бактерии Е.соИ.
4. Разработаны новый электрохимический иммуносенсор и метод определения бактерий (на примере Е.соИ штамм АТС 25922) с использованием нанокомпозитных частиц Ге3О4 - ферроценмодифицированный оксид кремния в качестве метки в диапазоне концентраций 2.3-102 - 2.3-107 КОЕ/мл Предел обнаружения составляет 1.2-101 КОЕ/мл.
5. Надежность и правильность результатов определения содержания Е.соИ в модельных системах и реальных объектах (пробы воды и воздуха) подтверждены сравнением данных полученных с применением разработанного и стандартных методов (бактериального посева и ИФА).
6. Разработан метод электрохимического определения антигенов вирусов (на примере антигена вируса кори) с использованием конъюгатов антител с нанокомпозитными частицами Fe3O4- SiO2в диапазоне концентраций 2.33-10-4
- 2.33 мг/мл. Предел обнаружения составляет 1.87-10-5 мг/мл.
2. Исследована возможность применения магнитных НК на основе Ге 3О4 с электроактивным покрытием в качестве «метки», генерирующей адекватный, чувствительный, легко измеряемый аналитический электрохимический отклик.
3. Показано взаимодействие синтезированных НК всех типов с клетками бактерии Е.соИ.
4. Разработаны новый электрохимический иммуносенсор и метод определения бактерий (на примере Е.соИ штамм АТС 25922) с использованием нанокомпозитных частиц Ге3О4 - ферроценмодифицированный оксид кремния в качестве метки в диапазоне концентраций 2.3-102 - 2.3-107 КОЕ/мл Предел обнаружения составляет 1.2-101 КОЕ/мл.
5. Надежность и правильность результатов определения содержания Е.соИ в модельных системах и реальных объектах (пробы воды и воздуха) подтверждены сравнением данных полученных с применением разработанного и стандартных методов (бактериального посева и ИФА).
6. Разработан метод электрохимического определения антигенов вирусов (на примере антигена вируса кори) с использованием конъюгатов антител с нанокомпозитными частицами Fe3O4- SiO2в диапазоне концентраций 2.33-10-4
- 2.33 мг/мл. Предел обнаружения составляет 1.87-10-5 мг/мл.
Подобные работы
- РАЗРАБОТКА ИММУНОСЕНСОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ESCHERICHIA COLI И АНТИГЕНА ВИРУСА КОРИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ Fe3O4
Диссертации (РГБ), химия. Язык работы: Русский. Цена: 4290 р. Год сдачи: 2015 - ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ НАНОРАЗМЕРНЫХ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ БЕСФЕРМЕНТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛИНИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Диссертации (РГБ), химия. Язык работы: Русский. Цена: 4255 р. Год сдачи: 2018 - ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ НАНОРАЗМЕРНЫХ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ БЕСФЕРМЕНТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛИНИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Авторефераты (РГБ), химия. Язык работы: Русский. Цена: 4365 р. Год сдачи: 2018