Реферат 4
Введение 8
Глава 1. Литературный обзор 10
1.1 Биосенсоры 10
1.1.1 Биологические объекты, используемые в биосенсорах 11
1.1.2 Классификация биосенсоров 12
1.2 Иммуносенсоры 14
1.2.1 Иммуноанализ 14
1.2.2 Антитела 15
1.2.3 Антигены 17
1.3 Иммобилизация биокомпонентов 18
1.3.1 Физическая адсорбция 19
1.3.2 Химическая иммобилизация 20
Глава 2. Аппаратура и техника эксперимента 31
2.1 Оборудование и средства измерений 31
2.2 Реактивы и рабочие растворы 32
Глава 3. Методика эксперимента 34
Глава 4. Экспериментальная часть 37
4.1 Выбор оптимального метода синтеза и рабочей концентрации
линкерного соединения 37
4.2 Оценка возможности ковалентной иммобилизации
белковых молекул 40
4.3 Выбор типа трансдьюсера для иммуноанализа 42
4.3.1 Модификация рабочей области электрода сажей 44
4.3.2 Электроосаждение золота на рабочую поверхность электрода 45
4.3.3 Электроосаждение полианилина на рабочую поверхность
электрода 47
4.3.4 Электроосаждение полипиррола на рабочую поверхность
электрода 47
4.3.5 Модификация рабочей области электрода политиофеном 48
4.3.6 Модификация рабочей области электрода полимером Nafion 49
4.3.7 Модификация рабочей области электрода углеродными
нанотрубками 50
4.4 Выбор рабочих условий иммобилизации антигена и иммуноанализа ... 53
4.4.1 Выбор рабочих условий иммобилизации антигена вируса кори и
времени проведения иммунореакции 53
4.4.2 Выбор рабочих условий иммобилизации антигена Salmonella typhimurium на поверхность и иммуноанализа 59
Выводы 64
писок используемых источников 66
Разработка способов определения антител является актуальной задачей современной медицины. В настоящее время активно развиваются методы электрохимического бесферментного иммуноанализа с применением высокочувствительных миниатюрных иммуносенсоров.
Иммуносенсор - это биосенсор, в котором в качестве биохимического рецептора используются компоненты иммунных взаимодействий. Это могут быть иммуноглобулины - защитные белки, выделяемые иммунной системой организма в ответ на поступление чужеродных биологических соединений (антигенов), либо сами антигены или их комплексы с высокомолекулярными соединениями [1].
Направление «сенсоры» начало наиболее активно развиваться в 1970- годы и к настоящему времени широко вошло в аналитическую практику. Весьма перспективное направление исследований - создание эффективной связи между компонентами иммуносенсора. Чтобы оптимизировать основные характеристики сенсора, в частности время отклика, селективность и стабильность работы, необходимо понимать, что фундаментальные свойства сенсора определяются как свойствами его компонентов, так и их сложными взаимосвязями. На эффективность конкретного сенсора глубокое влияние могут оказать техника иммобилизации и новые мембранные материалы [2].
Актуальность работы
Несмотря на большое количество разработанных и применяемых на практике иммуносенсоров, одной из основных проблем таких сенсоров является правильная ориентация антител и антигенов на поверхности трансдь- юсера, это важно не только для их прочной фиксации (особенно в малых концентрациях), но и для повышения чувствительности и точности метода иммуноанализа. Одним из решений данной проблемы является иммобилизация биокомпонентов на поверхность трансдьюсера с использованием технологии электрографтинга.
Цель работы: разработка электрохимического бесферментного способа определения антител на примере антител к вирусу кори и Salmonelle typhimurium с использованием для иммобилизации биологического распознающего компонента метода электрографтинга
Для реализации поставленной цели необходимо было решить задачи, представленные на слайде:
• Разработать методики синтеза и иммобилизации линкерного соединения для реализации электрографтинга биоселективного элемента - антигена
• вируса кори/Salmonella typhimurium на поверхность трансдьюсера;
• Выбрать оптимальный трансдъюсер для реализации процедуры иммуноанализа;
• Определить рабочие условия иммобилизации антигена вируса кори/Salmonella typhimurium на поверхность трансдьюсера и проведения иммунореакции.
• Оценить применимость разработанного способа для определения антигена вируса кори/Salmonella typhimurium на модельных растворах.
По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:
Разработаны методики синтеза и иммобилизации линкерного соединения (хлорида паранитробензодиазония) для реализации электрографтинга антигенов вируса кори/'Salmonella typhimurium на поверхность трансдьюсера. Рабочая концентрация соли диазония составляет 0,025 мМ, время электрографтинга - 10 с.
Выбран оптимальный трансдьюсер для реализации процедуры иммуноанализа - дисковый стеклоуглеродный электрод, обладающий наилучшей воспроизводимостью среди предложенных трансдьюсеров.
Определены рабочие условия для иммобилизации антигена вируса ко- ри/Salmonella typhimurium на поверхность трансдьюсера и образования иммунокомплекса антиген-антитело:
• рабочее время иммобилизации антигена: 10 минут;
• рабочее время проведения иммунореакции: 10 минут.
Получены линейные зависимости аналитического сигнала от концентраций целевого аналита, при рабочих условиях, в модельных растворах:
• для антител к вирусу кори: AI = (32,361 ± 0,098)1дСАт + (135,88 ± 0,174)
• для антител к Salmonella typhimurium: AI = (23,667 ± 0,172)lg САт + (153,330 ± 0,432)
Показана возможность применения разработанного способа иммуноанализа для определения антител к вирусу кори/ Salmonella typhimurium.
Диапазон концентраций для определения антител предложенным мето- ом:
• определение антител к вирусу кори: 3 • 10-5 - 3 • 10-3 мкг/мл;
• определение антител к Salmonella typhimurium 5 • 10-5-5 • 10-3 мкг/мл.
Проведена метрологическая обработка полученных результатов.
