Karakterisointi Biotiini avidiini niiden käyttö Biomateriaalitekniikan by Spektroskooppiset Ellipsometry käyttää laitteita mistä Horiba Tieteellinen - Thin Film

Aiheet

Tausta
Miten Biosensor toimii?
Johdatus Biotiini avidiini System
Kokeellinen
Karakterisointi c-Si/Biotin
Karakterisointi c-Si/Biotin-Avidin Complex
Johtopäätös

Tausta

Analyysi molekyylien väliset vuorovaikutukset on keskeinen tutkimusalue terveydenhuollon, lääketeollisuuden ja bioteknologian aloilla. Molecular puheentunnistusta pintojen muodostaa perustan useita bio-ja immunosensor diagnostisia laitteita.

Biosensor on analyyttinen laite, joka käyttää biologisten molekyylien huomaa muita biologisten molekyylien tai kemiallisia aineita. Tyypillisesti ilmaisin molekyyli on kytkettävä anturi, joka voidaan seurata tietokoneella, joka muuntaa biologisten järjestelmien kanssa laskentateho mikroprosessori.

Miten Biosensor toimii?

Biosensor on 3 osaa:

• Herkkä biologinen elementti (biologista materiaalia esim. kudokseen, mikro, soluelimiin, solun reseptoreihin, entsyymejä, vasta-aineet, nukleiinihapot jne.), biologisesti johdettu materiaali tai biomimic). Herkkiin tekijöihin voidaan luoda biologisen tekniikan.
• Anturin välillä (osakkuusyhtiöt molemmat osat).
• Ilmaisin elementti (toimii fysikaalis tavalla, optinen, pietsosähköinen, sähkökemialliset, thermometric tai magneettinen).

Kuva 1. Kaavakuva osoittaa pääkomponentit Biosensor. Tämä laite koostuu: () biocatalyst joka muuntaa alustan tuotteen (b) anturi, joka määrittää reaktion ja muuntaa sen sähkö ja signaali ulostulo on (c) vahvistetaan, (d) käsiteltävä, ja ( e) näkyviin.

Johdatus Biotiini avidiini System

On monia mahdollisuuksia soveltaa biosensorit erityyppisiä. Tärkeimmät vaatimukset Biosensor lähestymistapa olla arvokkaita tutkimuksen kannalta ja kaupalliset sovellukset ovat tunnistamisen tavoite molekyyli, saatavuus sopiva biologinen tunnustamisen elementti, ja mahdollisuuksia kertakäyttöiset kannettavia havaitsemisjärjestelmät olisi parempi vaihtoehto herkkä laboratorio pohjautuvia tekniikoita joissakin tilanteissa. Joitakin esimerkkejä ovat seuraavat: verensokerin seurantaa diabetespotilaiden <- historialliset markkinat kuljettaja, muut lääketieteelliset terveyteen liittyvät tavoitteet, ympäristön sovelluksia esim. havaitseminen torjunta ja jokiveden epäpuhtaudet, kaukokartoitus ilmassa olevia bakteereita esim. counter-bioterrori toimintaa, havaitseminen taudinaiheuttajia ...

Keskeinen tavoite kehittää sellaisia ​​laitteita on immobilisaatiota proteiinien päälle anturin elementti niin pitää mahdollisimman biokemiallinen toiminta ja vähintään epämääräiset vuorovaikutusta.

Avidiini on glykoproteiini löytyy munanvalkuaista. Biotiini kuuluu B-vitamiinin perhe, joka tunnetaan myös nimellä vitamiini-H.

Biotiini-avidiini järjestelmä on merkittävä rooli näissä sovelluksissa kuin se esittelee erittäin tarkat ja vahva affiniteetti. Toinen erottuva Järjestelmän etuna on neljä samanlaista sitova sivustoja avidiini varten biotiini että sitoutuminen on suunnattu vain kohde kiinnostaa.

Adsorboi biotiini vankkaan pinnat ja kokoaminen avidiini mahdollistaa liittää aktiivinen ligandien sitoutumisen Biosensor pintaan, mikä samaistaa kohdelajilla näyte ja valikoivuuden lisääminen Biosensor vähentämällä häiritsevän epäspesifiset vuorovaikutukset.

Kuva 2. Kaaviokuva muodostumista biotiini-avidiini monimutkainen

Kun tähän lajiin kosketuksissa avidiini / biotiini pinta ja sitoa siihen on olemassa kasvu paksuus talletettu elokuva. Mittaamalla kasvu kalvonpaksuus voi kertoa, jos biomolekyylien on sidottu anturin pinnalle. Paksuus nousu on pieni, tyypillisesti suuruusluokkaa 20 A, vaativat herkkä ja luotettava tekniikka mittaukseen.

Tällainen tekniikka on Spektroskooppiset Ellipsometry ( SE ), rikkomattomalla ja erittäin tarkka menetelmä havaita erittäin ohuita kerroksia sekä tutkia vuorovaikutusta, joka voi tapahtua milloin kiinteä-neste-liitäntä. Suurin hyöty tekniikka on, että tutkimukset voidaan tehdä ilman, nesteen tai tyhjössä.

Kokeellinen

Ellipsometric tiedot kerättiin tulokulmassa 70 ° käyttäen UVISEL Spektroskooppiset vaihe Modulated Ellipsometer päässä Horiba Tieteellinen koko Aallonpituusalue 260-830 nm. Yhdistelmä vaihemodulaatio teknologia UVISEL ja sen modulaarinen rakenne tekee siitä tehokkaan työkalun biofilmin mittaukseen.

Karakterisointi c-Si/Biotin

Biotiini elokuva talletettiin pii alustaan ​​ja edustaa yksikerroksinen. Mittaus tehtiin ilman ympäristöön, näyte on yksinkertaisesti asetetaan näyte vaiheessa suorittaa ainetta rikkomattomia mittaus.

Kuva 3. Biotiini Optinen vakiot

Karakterisointi c-Si/Biotin-Avidin Complex

Mittaus suoritettiin nestettä ympäristöön Näyte asetetaan nestekammio täynnä suolatonta vettä. Yksi kerros käytettiin mallinnettaessa otos. Teimme hypoteesi, että taitekerroin biotiinin elokuva ja biotiini-avidiini monimutkainen oli sama. Kasvu paksuus löytyi näkyy vahva sitova affiniteetti biotiini-avidiini järjestelmään.

Alla olevassa kuvassa erinomainen välisen kokeelliset tiedot ja malli.

Kuva 4. Kokeellinen ja tuottaman tiedon

Johtopäätös

Tämä sovellus Huom kuvaa soveltuvuutta UVISEL Spektroskooppiset vaiheen Modulated Ellipsometer erittäin tarkka väline opiskeluun kiinteä / kiinteä tai kiinteä / neste käyttöliittymä reaktioita ja mittaamalla biofilmin paksuus.

Lähde: Horiba Tieteellinen - Thin Films Division

Lisätietoja tästä lähde osoitteessa Horiba Tieteellinen - Thin Films Division