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科学 Horiba からの装置を使用して分光 Ellipsometry 著生体材料の使用のためのビオチンのアビディンシステムの性格描写 - 薄膜

カバーされるトピック

背景
バイオセンサーはどのように働きますか。
ビオチンのアビディンシステムへの紹介
実験
c Si/ビオチンの性格描写
c Si/ビオチンアビディンの複合体の性格描写
結論

背景

分子相互作用の分析はヘルスケアの、薬剤および人間工学フィールドの主研究分野です。 固体表面の分子認識は多数の生物および immunosensor の診断装置の基礎を形作ります。

バイオセンサーは他の生物的分子か化学物質を検出するのに生物的分子を使用する分析的な装置です。 通常探知器の分子はマイクロプロセッサのコンピューティング電力の生物系を変換するコンピュータによって監察することができるセンサーに接続されなければなりません。

バイオセンサーはどのように働きますか。

バイオセンサーは 3 部から成っています:

  • 敏感な生物的要素 (生物的材料の例えばティッシュ、微生物、細胞器官、セル受容器、酵素、抗体、核酸等)、生物学的に得られた物質的のまたは biomimic)。 敏感な要素は生物的工学によって作成することができます。
  • 中間トランスデューサー (仲間両方のコンポーネント)。
  • 探知器の要素 (物理化学的な方法で作業; 光学、圧電気、電気化学、温度測定かまたは磁気)。

 

バイオセンサーの主要なコンポーネントを示す図 1. 図式的な図表。 この装置はから成っています: (a) 製品に基板を変換する生体触媒; (b) 反作用を定め、電気に変換するトランスデューサー; そしてシグナルの出力は (c)、 (d) 処理されて増幅されて、 (e) 表示されてであり。

ビオチンのアビディンシステムへの紹介

多くのさまざまなタイプのバイオセンサーの潜在的なアプリケーションあります。 バイオセンサーのための主要な条件は研究の点では貴重であるために近づき、商用アプリケーションは敏感な実験室ベースの技術に状況によっては好まれるターゲット分子の識別、適した生物的認識の要素のアベイラビリティ、および使い捨て可能な携帯用検出システムのための潜在性です。 ある例は下記のように与えられます: 糖尿病の患者のブドウ糖のモニタリング <-- 歴史的市場ドライバー、他の医学の健康に関連するターゲット、環境アプリケーション殺虫剤の例えば検出および河川水の汚染物、反生物兵器テロリストの作業、病原体の検出の空艇細菌の遠隔測定例えば…

そのような装置の開発の主目的はトランスデューサーの要素に蛋白質の固定かのように最大生化学的な作業および最小値の非特定の相互作用を保つためにです。

アビディンは卵白で見つけられる糖蛋白質です。 ビオチンは B ビタミンのグループ、別名ビタミン H のメンバーです。

ビオチンアビディンシステムは非常に特定および強い結合親和性を表わすと同時にこれらのアプリケーションの大きな役割を担います。 このシステムのもう一つの特有な利点はビオチンのためのアビディンの 4 つの同一の結合サイト結合が興味のターゲットにだけ指示されることを保障しますで。

固体表面およびアセンブルのアビディンの吸着のビオチンはそれによりサンプルのターゲット種を識別し、無指定の相互作用から干渉の減少によってバイオセンサーの選択率を高めるバイオセンサーの表面に実行中の配位子を、接続することを可能にします。

ビオチンアビディンの複合体の形成の図 2. 設計図

入って来られる特定の種がそれにアビディンのビオチンの表面および縛りと連絡するとき沈殿させたフィルムの厚さに増加があります。 フィルム厚さの増加の測定によって 1 つは生体物質がセンサーの表面に区切たかどうか告げることができます。 厚さの増加は 20 Å の等級の小さく、普通、測定のための敏感な、信頼できる技術を必要とします。

そのような技術は分光 Ellipsometry、 (SE)極めて薄い層を検出する、また固体液体インターフェイスで起こることができる相互作用を調査する非破壊的で、非常に正確な技術です。 技術の主要な利点は調査が周囲の空気、液体または真空の環境で作ることができることです。

実験

Ellipsometric データはスペクトル領域 260-830 nm を渡って科学 Horiba から UVISEL 分光段階によって調整された Ellipsometer を使用して 70° の発生のの斜めに集められました。 UVISEL およびモジューラ設計の位相変調の技術の組合せはそれに biofilm の測定のための強力なツールをします。

c Si/ビオチンの性格描写

ビオチンのフィルムはシリコン基板で沈殿し、単層によって表されます。 測定はサンプル段階に周囲の空気の環境で、サンプル単に置かれます非破壊的な測定を行うために行われました。

図 3. ビオチンの光学定数

c Si/ビオチンアビディンの複合体の性格描写

測定は液体の環境で行われました; サンプルは脱塩された水で満ちている液体のセルに置かれます。 単層がサンプルを模倣するのに使用されました。 私達はビオチンのフィルムおよびビオチンアビディンの複合体の R.i. が同じだった仮説を作りました。 見つけられる厚さの増加はビオチンアビディンシステムの強い結合親和性を示します。

図は下の実験データとモデル間の優秀な一致を示します。

 

図 4. の実験のおよび生成されたデータ

結論

このアプリケーションノートは固体/固体か固体/液体インターフェイス反作用を調査するための非常に正確な器械として UVISEL 分光段階によって調整される Ellipsometer の適合性、および biofilm の厚さの測定を説明します。

ソース: 科学 Horiba - 薄膜部

このソースのより多くの情報のために科学 Horiba を - 薄膜部訪問して下さい

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

Last Update: 13. June 2013 21:06

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