Kennzeichnung der Biotin-Avidin-Anlage für Gebrauch der Biosubstanzen durch Spektralanalytisches Ellipsometry Unter Verwendung des Geräts von Horiba Wissenschaftlich - Dünnfilm

Themen Umfaßt

Hintergrund
Wie Arbeitet ein Biosensor?
Einleitung zur Biotin-Avidin-Anlage
Experimentell
Kennzeichnung des CSi/des Biotins
Kennzeichnung von CSi/Biotin-Avidin Komplex
Schlussfolgerung

Hintergrund

Die Analyse von molekularen Interaktionen ist ein Schlüsselbereich der Forschung auf den pharmazeutischen und der Biotechnologie Gebieten des Gesundheitswesens. Molekulare Anerkennung an den festen Oberflächen bildet die Basis vieler Bio- und immunosensor Diagnoseeinheiten.

Ein Biosensor ist eine analytische Einheit, die biologische Moleküle verwendet, um andere biologische Moleküle oder chemische Substanzen zu entdecken. Gewöhnlich muss das Detektormolekül an einen Fühler angeschlossen werden, der durch einen Computer geüberwacht werden kann, der die biologischen Anlagen mit der Rechenleistung des Mikroprozessors konvertiert.

Wie Arbeitet ein Biosensor?

Ein Biosensor besteht aus 3 Teilen:

  • Das empfindliche biologische Element (biologisches Materialz.b. Gewebe, Mikroorganismen, Organellen, Zellempfänger, Enzyme, Antikörper, Nukleinsäuren Usw.), ein biologisch berechnetes materielles oder ein biomimic). Die empfindlichen Elemente können durch biologische Technik erstellt werden.
  • Der Wandler in-between (Mitarbeiter beide Bauteile).
  • Das Detektorelement (Arbeiten auf eine physikalisch-chemische Art; optisch, piezoelektrisch, elektrochemisch, thermometrisch oder magnetisch).

 

Abbildung 1. Schematisches Diagramm, welches die Hauptbauteile eines Biosensor zeigt. Diese Einheit besteht: (a) ein biochemischer Katalysator, der die Substratfläche in Produkt konvertiert; (b) der Wandler, der die Reaktion bestimmt und sie in ein elektrisches konvertiert; und die Signalausgabe ist (c) verstärkt, (d) aufbereitet, und (e) angezeigt.

Einleitung zur Biotin-Avidin-Anlage

Es gibt viel mögliche Anwendung von Biosensors von verschiedenen Baumustern. Die Hauptanforderungen für einen Biosensor nähern sich, um im Hinblick auf Forschung wertvoll zu sein und kommerzielle Anwendungen sind das Kennzeichen eines Zielmoleküls, Verfügbarkeit eines geeigneten biologischen Anerkennungselements und das Potenzial, damit wegwerfbare tragbare Erfassungssysteme gegenüber empfindlichen Labor-basierten Techniken in manchen Situationen bevorzugt werden können. Einige Beispiele werden unten genannt: Blutzuckerkontrolle bei Diabetespatienten <-- historischer Markttreiber, andere medizinische gesundheitsbezogene Ziele, Umweltanwendungen z.B. der Befund von Schädlingsbekämpfungsmitteln und Flusswasserverschmutzer, Fernerkundung von Bordbakterien z.B. in Antibioterrorist Aktivitäten, Befund von Krankheitserregern…

Das Schlüsselziel in der Entwicklung solcher Einheiten ist die Immobilisierung von Proteinen auf das Wandlerelement auf solch eine Art hinsichtlich halten maximale biochemische spezifische Interaktionen der Aktivität und des Minimums nicht.

Avidin ist ein Glucoproteid, das im Eiweiß gefunden wird. Biotin ist ein Bauteil der B-Vitamin Familie, des alias Vitamins-h.

Die Biotinavidin Anlage spielt eine wichtige Rolle in diesen Anwendungen, während sie in hohem Grade spezifische und starke verbindliche Affinität aufweist. Ein Anderer unterscheidender Vorteil dieser Anlage sind die vier identischen Bindungsstellen des Avidins für Biotin, garantierend, dass die Schwergängigkeit nur auf das Ziel von Zinsen verwiesen wird.

Kondensierendes Biotin auf festen Oberflächen und zusammenbauendem Avidin macht es möglich, aktive Ligands zur Biosensoroberfläche zu befestigen, dadurch es kennzeichnet es Zielspezies in der Probe und erhöht die Selektivität des Biosensor, indem es Störungen von den unspezifischen Interaktionen verringert.

Abbildung 2. Diagramm der Entstehung des Biotinavidin Komplexes

Wenn spezifische Spezies in Kontakt mit der Avidinbiotinoberfläche und -bindung zu ihr kommen, gibt es eine Zunahme der Stärke des abgegebenen Filmes. Indem es eine Zunahme der Dicke misst, kann man mitteilen, wenn ein Biomolekül zur Fühleroberfläche gesprungen ist. Die Stärkezunahme ist, gewöhnlich von der Ordnung von 20 Å klein und benötigt eine empfindliche und zuverlässige Technik für das Maß.

Solch Eine Technik ist Spektralanalytisches Ellipsometry (SE), eine zerstörungsfreie und sehr genaue Technik, zum von ultradünnen Schichten zu entdecken sowie der Interaktionen nachzuforschen, die an der Festflüssigkeitsschnittstelle geschehen können. Ein bedeutender Vorteil der Technik ist, dass Untersuchungen in der Luft, in der Flüssigkeit oder in der Vakuumumgebung gemacht werden können.

Experimentell

Ellipsometric Daten wurden schräg vom Vorkommen von 70° unter Verwendung des UVISEL Spektralanalytische Phase Moduliertes Ellipsometer von Horiba montiert, das über dem Spektralbereich 260-830 nm Wissenschaftlich ist. Die Kombination der Phasenmodulationstechnologie des UVISEL und seiner Modularbauweise stellt es ein leistungsfähiges Hilfsmittel für Biofilmmaß her.

Kennzeichnung des CSi/des Biotins

Ein Biotinfilm wurde auf der Silikonsubstratfläche abgegeben und wird durch ein einlagiges dargestellt. Das Maß wurde in der Luftumgebung, die Probe wird gelegt einfach auf die Beispielstufe, um das zerstörungsfreie Maß durchzuführen durchgeführt.

Abbildung 3. Biotin-Optische Konstanten

Kennzeichnung von CSi/Biotin-Avidin Komplex

Das Maß wurde in einer flüssigen Umgebung durchgeführt; die Probe wird in eine flüssige Zelle gelegt, die mit entmineralisiertem Wasser gefüllt wird. Ein einlagiges wurde verwendet, um die Probe zu formen. Wir machten die Hypothese, die der Brechungskoeffizient des Biotinfilmes und des Biotinavidin Komplexes der selbe war. Die Zunahme der gefundenen Stärke zeigt die starke verbindliche Affinität der Biotinavidin Anlage.

Die folgende Abbildung zeigt die ausgezeichnete Vereinbarung zwischen den experimentellen Daten und dem Baumuster.

 

Abbildung 4. Experimentelle und erzeugte Daten

Schlussfolgerung

Diese Anwendungsanmerkung stellt die Eignung des UVISEL Spektralanalytische Phase Moduliertes Ellipsometer als sehr genaues Instrument für das Studieren des Körpers/der festen oder festen/flüssigen Schnittstellenreaktionen und Maß der Biofilmstärke dar.

Quelle: Horiba Wissenschaftlich - Dünnfilm-Abteilung

Zu mehr Information über diese Quelle Wissenschaftliches bitte besuchen Sie Horiba - Dünnfilm-Abteilung

Date Added: May 22, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 20:59

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