पतला फिल्मी - बायोटिन Avidin सिस्टम के बायोमैटिरियल्स की स्पेक्ट्रोस्कोपी ellipsometry द्वारा प्रयोग Horiba वैज्ञानिक से उपकरण का प्रयोग के लिए विशेषता

जिन विषय

पृष्ठभूमि
एक Biosensor कैसे काम करता है?
बायोटिन Avidin प्रणाली का परिचय
प्रयोगात्मक
C-Si/Biotin के लक्षण वर्णन
C-Si/Biotin-Avidin परिसर की विशेषता
निष्कर्ष

पृष्ठभूमि

आणविक मुलाकातों का विश्लेषण स्वास्थ्य, दवा, और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुसंधान के प्रमुख क्षेत्र है. ठोस सतहों में आण्विक मान्यता जैव और immunosensor नैदानिक ​​उपकरणों की एक बड़ी संख्या के आधार रूपों.

एक biosensor एक विश्लेषणात्मक उपकरण है कि जैविक अणुओं का उपयोग करता है अन्य जैविक अणुओं या रासायनिक पदार्थों का पता लगाने है. आमतौर पर डिटेक्टर अणु एक संवेदक है कि एक कंप्यूटर है, जो माइक्रोप्रोसेसर के कंप्यूटिंग शक्ति के साथ जैविक प्रणालियों धर्मान्तरित के द्वारा नजर रखी जा सकती जुड़ा होना चाहिए.

एक Biosensor कैसे काम करता है?

एक biosensor 3 भागों के होते हैं:

• संवेदनशील जैविक तत्व (जैविक सामग्री जैसे ऊतक, सूक्ष्मजीवों, organelles, सेल रिसेप्टर्स, एंजाइमों, एंटीबॉडी, nucleic एसिड आदि), एक biologically व्युत्पन्न सामग्री या biomimic). संवेदनशील तत्व जैव इंजीनियरिंग से बनाया जा सकता है है.
• बीच में transducer (सहयोगियों दोनों घटकों).
• डिटेक्टर तत्व (एक भौतिक रास्ते में काम करता है, ऑप्टिकल, piezoelectric, विद्युत, तापमितीय, या चुंबकीय).

चित्रा 1 योजनाबद्ध आरेख एक biosensor के मुख्य घटक दिखा. इस डिवाइस के होते हैं: (क) एक biocatalyst है कि उत्पाद के लिए सब्सट्रेट धर्मान्तरित, (ख) transducer है कि प्रतिक्रिया निर्धारित करता है और यह एक बिजली के धर्मान्तरित, और संकेत उत्पादन (ग) परिलक्षित होता है, (घ) संसाधित है, और ( ङ) प्रदर्शित.

बायोटिन Avidin प्रणाली का परिचय

वहाँ विभिन्न प्रकार के biosensors के कई संभावित आवेदन कर रहे हैं. एक biosensor के अनुसंधान और व्यावसायिक अनुप्रयोगों के मामले में मूल्यवान हो दृष्टिकोण के लिए मुख्य आवश्यकताओं को एक लक्ष्य अणु की पहचान, एक उपयुक्त जैविक मान्यता तत्व की उपलब्धता, और प्रयोज्य पोर्टेबल पता लगाने प्रणालियों के लिए संभावित संवेदनशील आधारित प्रयोगशाला तकनीकों को प्राथमिकता दी जानी हैं कुछ स्थितियों में. कुछ उदाहरण नीचे दिए गए हैं: मधुमेह <रोगियों में ग्लूकोज की निगरानी - ऐतिहासिक बाजार ड्राइवर, अन्य चिकित्सा स्वास्थ्य संबंधी लक्ष्य, पर्यावरण अनुप्रयोगों कीटनाशकों और नदी के पानी contaminants का पता लगाने, हवाई काउंटर bioterrorist गतिविधियों में जैसे बैक्टीरिया के सुदूर संवेदन, का पता लगाने जैसे रोगज़नक़ों ...

इस तरह के उपकरणों के विकास में महत्वपूर्ण लक्ष्य प्रोटीन के इस तरह के रूप में रखने के लिए अधिकतम जैव रासायनिक गतिविधि और न्यूनतम गैर विशिष्ट बातचीत में transducer तत्व पर स्थिरीकरण है.

Avidin एक अंडे का सफेद में पाया ग्लाइकोप्रोटीन है. बायोटिन बी विटामिन परिवार के एक सदस्य भी विटामिन - एच के रूप में जाना जाता है.

बायोटिन - avidin प्रणाली इन अनुप्रयोगों में एक प्रमुख भूमिका निभाता है के रूप में यह अत्यधिक विशिष्ट है और मजबूत बंधन आत्मीयता दर्शाती है. इस प्रणाली का एक अन्य विशिष्ट लाभ बायोटिन के लिए चार समान बाध्यकारी avidin की साइटों को सुनिश्चित करना है कि बंधन केवल ब्याज के लक्ष्य को निर्देश दिया है.

ठोस सतहों और कोडांतरण avidin पर adsorbing बायोटिन यह संभव सक्रिय ligands biosensor सतह को संलग्न करने के लिए, जिससे नमूने में लक्ष्य प्रजातियों की पहचान और गैर विशिष्ट बातचीत से interferences को कम करने के द्वारा biosensor के चयनात्मकता बढ़ाने के लिए बनाता है.

चित्रा 2 बायोटिन - avidin परिसर के गठन के योजनाबद्ध.

जब विशिष्ट प्रजातियों सतह / avidin बायोटिन और यह करने के लिए बाध्य के साथ संपर्क में आते हैं वहाँ जमा फिल्म की मोटाई में वृद्धि हुई है. फिल्म मोटाई में वृद्धि को मापने के द्वारा एक अगर एक biomolecule संवेदक सतह के लिए बाध्य किया गया है बता सकते हैं. मोटाई वृद्धि छोटा है, आम तौर पर 20 के एक आदेश के माप के लिए एक संवेदनशील और विश्वसनीय तकनीक की आवश्यकता है.

इस तरह की एक तकनीक है स्पेक्ट्रोस्कोपी ellipsometry ( एसई ), एक गैर विनाशकारी और बहुत सटीक तकनीक अल्ट्रा पतली परत का पता लगाने के रूप में अच्छी तरह के रूप में बातचीत है कि ठोस तरल अंतरफलक पर हो सकता है की जांच. तकनीक का एक प्रमुख लाभ यह है कि जांच परिवेशी वायु, तरल, या वैक्यूम वातावरण में किया जा सकता है.

प्रयोगात्मक

Ellipsometric 70 ° की घटनाओं का उपयोग करने का एक कोण पर डेटा एकत्र किए गए थे UVISEL स्पेक्ट्रोस्कोपी चरण संग्राहक ellipsometer से Horiba वैज्ञानिक वर्णक्रमीय रेंज 260-830 एनएम के पार . UVISEL और इसके मॉड्यूलर डिजाइन के चरण मॉडुलन प्रौद्योगिकी के संयोजन biofilm माप के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बना देता है.

C-Si/Biotin के लक्षण वर्णन

एक बायोटिन फिल्म सिलिकॉन सब्सट्रेट पर जमा किया गया था और एक परत द्वारा प्रतिनिधित्व किया है. माप परिवेशी वायु पर्यावरण में प्रदर्शन किया गया था, नमूना बस नमूना मंच पर रखा गया है करने के लिए गैर विनाशकारी माप प्रदर्शन.

चित्रा 3. बायोटिन ऑप्टिकल स्थिरांक

C-Si/Biotin-Avidin परिसर की विशेषता

माप एक तरल वातावरण में प्रदर्शन किया गया था, नमूना demineralised पानी के साथ एक तरल भरा कक्ष में रखा गया है. एक एकल परत करने के लिए नमूना मॉडल इस्तेमाल किया गया था. हम परिकल्पना है कि बायोटिन फिल्म और बायोटिन - avidin जटिल अपवर्तक सूचकांक एक ही था बनाया है. पाया मोटाई की वृद्धि बायोटिन - avidin प्रणाली के मजबूत बंधन आत्मीयता से पता चलता है.

नीचे आंकड़ा प्रयोगात्मक डेटा और मॉडल के बीच उत्कृष्ट समझौते से पता चलता है.

चित्रा 4 प्रायोगिक और डेटा उत्पन्न.

निष्कर्ष

यह आवेदन पत्र की उपयुक्तता दिखाता UVISEL स्पेक्ट्रोस्कोपी चरण संग्राहक ellipsometer ठोस / ठोस या ठोस / तरल इंटरफ़ेस प्रतिक्रियाओं, और biofilm मोटाई की माप के अध्ययन के लिए एक बहुत ही सटीक साधन के रूप में.

स्रोत: Horiba वैज्ञानिक - पतला फिल्म्स डिवीजन

इस स्रोत के बारे में अधिक जानकारी के लिए कृपया देखें पतला फिल्म्स डिवीजन - Horiba वैज्ञानिक