DE19647863A1 - Bio-sensor with immobilised enzyme, etc. - Google Patents
Bio-sensor with immobilised enzyme, etc.Info
- Publication number
- DE19647863A1 DE19647863A1 DE1996147863 DE19647863A DE19647863A1 DE 19647863 A1 DE19647863 A1 DE 19647863A1 DE 1996147863 DE1996147863 DE 1996147863 DE 19647863 A DE19647863 A DE 19647863A DE 19647863 A1 DE19647863 A1 DE 19647863A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spacer
- bioassay
- poly
- lysine
- polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/533—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving isomerase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/48—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/48—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase
- C12Q1/52—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase involving transaminase
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54353—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals with ligand attached to the carrier via a chemical coupling agent
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/91—Transferases (2.)
- G01N2333/91045—Acyltransferases (2.3)
- G01N2333/91074—Aminoacyltransferases (general) (2.3.2)
- G01N2333/9108—Aminoacyltransferases (general) (2.3.2) with definite EC number (2.3.2.-)
- G01N2333/91085—Transglutaminases; Factor XIIIq (2.3.2.13)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/91—Transferases (2.)
- G01N2333/91091—Glycosyltransferases (2.4)
- G01N2333/91097—Hexosyltransferases (general) (2.4.1)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/99—Isomerases (5.)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Bioassays auf denen Biokompo nenten mittels Transglutaminase unter Verwendung von Spacermolekülen aufgebracht worden sind, ein Verfah ren zum Herstellen der Bioassays sowie deren Verwen dung.The invention relates to bioassays on which biocompo with transglutaminase using Spacer molecules have been applied, a process for the production of bioassays and their use dung.
Eine Stabilisierung und Immobilisierung von Enzymen auf Assays, insbesondere Sensoren, geschieht bisher häufig durch Quervernetzung mit bifunktionellen Rea genzien, die wahlweise mit nukleophilen (z. B. Amino gruppen) und/oder elektrophilen Gruppen (Carbonyl gruppen) des Proteins reagieren. Bekanntester Vertre ter ist Glutardialdehyd. Diese Methode hat den Nach teil, daß sie völlig unspezifisch ist, schlecht zu kontrollieren ist und meist zu einem drastischen Ak tivitätsverlust der immobilisierten Enzyme führt.Stabilization and immobilization of enzymes on assays, especially sensors, has been done so far often through cross-linking with bifunctional Rea genes, optionally with nucleophiles (e.g. amino groups) and / or electrophilic groups (carbonyl groups) of the protein react. Best known Vertre ter is glutardialdehyde. This method has the after partly that it is completely unspecific, too bad control and is usually a drastic act loss of activity of the immobilized enzymes leads.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deshalb darin, Biokomponenten auf Oberflächen von Assays auf einfache Weise zu immobilisieren, wobei es zu keinem Aktivitätsverlust der immobilisierten Komponente kom men soll.The object of the present invention is therefore in applying biocomponents to assay surfaces easy way to immobilize, with none at all Loss of activity of the immobilized component com men should.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Bioassay gemäß Patentanspruch 1, d. h. durch einen Assay auf dem Bio komponenten mittels Transglutaminase unter Verwendung von Spacermolekülen immobilisiert worden sind. Weiter wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Patent anspruch 9 sowie die Verwendung des Biosensors gemäß Patentanspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun gen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is solved by a bioassay according to Claim 1, d. H. by an assay on the bio components using transglutaminase using have been immobilized by spacer molecules. Continue this task is accomplished by a method according to patent claim 9 and the use of the biosensor according to Claim 16 solved. Advantageous design conditions result from the subclaims.
Von den Erfindern wurde gefunden, daß mit Hilfe der Transglutaminase Biokomponenten sehr schonend immobi lisiert werden können. Bevorzugt ist es hierbei, wenn bakterielle Transglutaminase (MTGase) eingesetzt wird. Möglich ist auch Säugetier-Transglutaminase. Bei der MTGase handelt es sich um ein mikrobielles Enzym mit einem Molekulargewicht von 40 kDa, einem pI von 8,9 und einem pH-Optimum von 6 bis 7. Das Enzym katalysiert die Reaktion einer γ-Carboxamidgruppe von Glutaminresten mit ε-Aminogruppen von Lysinresten. Dabei entstehen intra- und intermolekulare Isopeptid bindungen. Einige Biokomponenten allerdings lassen sich nur unter reduzierenden Bedingungen (Zusatz von Dithiothreit) polymerisieren. Anstelle von Lysinre sten lassen sich auch primäre aliphatische Aminogrup pen vernetzen. In Anwesenheit von primären Aminogrup pen wird die γ-Carboxamidgruppe zum Glutamatrest de saminiert. Die Reinigung der Transglutaminase (EC 2.3.2.13) aus Mikroorganismen wird von "Ando et al., Agric. Biol. Chem., 53 (10), S. 2613-2617 (1989)" beschrieben.The inventors found that with the help of Transglutaminase biocomponents very gently immobi can be lized. It is preferred here if bacterial transglutaminase (MTGase) used becomes. Mammalian transglutaminase is also possible. The MTGase is a microbial Enzyme with a molecular weight of 40 kDa, a pI from 8.9 and a pH optimum from 6 to 7. The enzyme catalyzes the reaction of a γ-carboxamide group of Glutamine residues with ε-amino groups from lysine residues. This creates intra- and intermolecular isopeptide bonds. However, leave some biocomponents only under reducing conditions (addition of Polymerize dithiothreit). Instead of Lysinre primary aliphatic amino groups can also be used network. In the presence of primary aminogrup pen the γ-carboxamide group becomes the glutamate residue de laminated. The purification of transglutaminase (EC 2.3.2.13) from microorganisms is described by "Ando et al., Agric. Biol. Chem., 53 (10), pp. 2613-2617 (1989) " described.
Erfindungsgemäß sollen unter den zu immobilisierenden und zu stabilisierenden Biokomponenten Polymere mit Aminofunktionen (z. B. Polypeptide, Proteine, Enzyme, Rezeptoren, Hapten-Trägerprotein-Konjugate, Immunglo buline, Antikörper), biogene Amine oder aminofunktio nalisierte Nukleinsäuren verstanden werden. In bevor zugter Weise handelt es sich um Enzyme bzw. Enzymge mische, ganz bevorzugt um Maltose-Phosphorylase (MP), Mutarotase (MR) und Glucose-Oxidase (GOD) und Gemi sche davon.According to the invention, among those to be immobilized and polymers to be stabilized with biocomponents Amino functions (e.g. polypeptides, proteins, enzymes, Receptors, hapten-carrier protein conjugates, immunoglobulin bulins, antibodies), biogenic amines or amino functions nalized nucleic acids are understood. In before Zugze way it is enzymes or Enzymge mix, very preferably around maltose phosphorylase (MP), Mutarotase (MR) and glucose oxidase (GOD) and Gemi nice of it.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter dem Begriff Bioassay sowohl Biosensoren wie auch Assays wie Mikrotiterplatten, Teströhrchen oder Teststäbchen verstanden. Bevorzugt sind jedoch Biosensoren.According to the present invention, under the The term bioassay means both biosensors and assays such as microtiter plates, test tubes or test sticks Understood. However, biosensors are preferred.
Unter dem Begriff "(Bio)sensor" bzw. "(Bio)sensor oberfläche" sollen erfindungsgemäß Transduceroberflä chen (z. B. Elektroden oder Optroden), Chips (Wafer) oder Piezokristalle (Microbalances) verstanden wer den.Under the term "(bio) sensor" or "(bio) sensor According to the invention, transducer surface chen (e.g. electrodes or optrodes), chips (wafers) or Piezocrystals (Microbalances) understood who the.
Bei den "Spacern" handelt es sich erfindungsgemäß um (synthetische) Polypeptide mit einem Anteil an Gluta min oder Lysin, z. B. poly-L-Glutamin oder poly-L-Ly sin. In bevorzugter Weise handelt es sich um ein Ge misch verschiedener Spacer, bevorzugt poly-L-Glutamin plus poly-L-Lysin. Als Spacer kann auch ein Polymer mit aliphatischen Aminogruppen dienen. According to the invention, the "spacers" are (Synthetic) polypeptides with a share of gluta min or lysine, e.g. B. poly-L-glutamine or poly-L-Ly sin. It is preferably a Ge mix of different spacers, preferably poly-L-glutamine plus poly-L-lysine. A polymer can also be used as a spacer serve with aliphatic amino groups.
Zur Immobilisierung einer Biokomponente auf einer Sensoroberfläche wird ein Gemisch umfassend Biokom ponente, Spacer, MTGase in Lösungsmittel, bevorzugt Puffer oder Wasser, gelöst auf die Sensoroberfläche aufgetragen. Es ist auch eine sequentielle Immobili sierung möglich. In diesem Fall wird dann zuerst die Biokomponente aufgebracht und dann mit Spacern und Transglutaminase quervernetzt.To immobilize a biocomponent on a Sensor surface becomes a mixture comprising Biokom component, spacer, MTGase in solvent, preferred Buffer or water, dissolved on the sensor surface applied. It is also a sequential immobilizer possible. In this case, the Biocomponent applied and then with spacers and Crossglutaminase cross-linked.
Die Immobilisierung der Biokomponenten auf die Ober
flächen, insbesondere der Sensoroberfläche, erfolgt
in ganz bevorzugter Weise dadurch, daß
The immobilization of the biocomponents on the upper surfaces, in particular the sensor surface, is carried out in a very preferred manner in that
- - die Biokomponente bzw. ein Gemisch von Bio komponenten in Lösung gebracht wird,- The bio component or a mixture of bio components is brought into solution,
- - der Spacer bzw. das Spacergemisch in einem Puffer (z. B. Citratpuffer) in Lösung gebra cht wird,- The spacer or the spacer mixture in one Buffer (e.g. citrate buffer) used in solution is not
- - Aliquots beider Lösungen werden zusammen pipettiert,- Aliquots of both solutions are put together pipetted,
- - die Transglutaminase in Puffer gelöst zu gegeben wird und- The transglutaminase dissolved in buffer is given and
- - die entstandene Lösung auf eine Sensorober fläche aufgetragen wird.- The resulting solution on a sensor upper surface is applied.
Es ist allerdings auch möglich, den Spacer und/oder die Transglutaminase nicht erst in Lösung zu bringen, sondern sofort zu der gelösten Biokomponente zuzuge ben. Ebenso ist es möglich, den Spacer in Lösung zu bringen und die Biokomponente und/oder die Transglu taminase, bevorzugt die MTGase in Festform zuzugeben. Außerdem ist es möglich sowohl Spacer als auch Bio komponente in Festform zur gelösten MTGase zuzugeben.However, it is also possible to use the spacer and / or not to first bring the transglutaminase into solution, but immediately move to the dissolved biocomponent ben. It is also possible to add the spacer in solution bring and the biocomponent and / or the transglu taminase, preferably to add the MTGase in solid form. It is also possible to use both spacers and bio Add solid component to the dissolved MTGase.
In bevorzugter Weise handelt es sich bei der Sensor oberfläche der Sensoren um eine Platinelektrode. Die Auftragsmenge auf die Elektrode beträgt zwischen 1 und 20 µl, bevorzugt 1-10 µl. Danach wird die Elek trode in einem Gefäß hoher Luftfeuchtigkeit ("Feucht gefäß") inkubiert und gelagert, um ein Austrocknen der aufgetragenen Lösung auf der Elektrode zu verhin dern.The sensor is preferably surface of the sensors around a platinum electrode. The The quantity applied to the electrode is between 1 and 20 µl, preferably 1-10 µl. Then the elec tread in a container of high humidity ("Moist vessel ") incubated and stored to dry out the applied solution on the electrode other.
Bei Zugabe des Spacers, bevorzugt Poly-L-Lysin und/- oder Poly-L-Glutamin, zur Biokomponente (bevorzugt: Enzym), bilden sich durch die Reaktion der Polypepti de mittels Transglutaminase untereinander Netzwerke aus, in denen die zu immobilisierenden Biokomponenten eingeschlossen sind. Diese Netzwerke unterscheiden sich grundlegend von vernetzten Casein-Gelen. Der negative Effekt des Aufquellens der Schicht in der Meßlösung, welcher zu großen Diffusionswegen und zu langen Ansprechzeiten und zu geringer Signalintensi tät führt, trat nicht auf.When adding the spacer, preferably poly-L-lysine and / - or poly-L-glutamine, to the biocomponent (preferably: Enzyme), are formed by the reaction of the polypepti de using transglutaminase networks with each other in which the biocomponents to be immobilized are included. These networks differ fundamentally different from cross-linked casein gels. Of the negative effect of the swelling of the layer in the Measurement solution, which too large diffusion paths and long response times and low signal intensity did not occur.
Die nötige Spacermenge, Menge an Biokomponente und Menge an Transglutaminase muß jeweils individuell durch Vorversuche ermittelt werden.The required amount of spacer, amount of biocomponent and Amount of transglutaminase must be individual can be determined by preliminary tests.
Neben der Immobilisierung und Stabilisierung von En zymen kann die Transglutaminase in bevorzugter Weise verwendet werden, um Hapten-Protein-Konjugate, Anti körper und biogene Amine auf Oberflächen dauerhaft und stabil zu immobilisieren. Auch die Quervernetzung adsorptiv immobilisierter Proteinschichten (z. B. Se rumalbumin, Casein) kann erfolgen, was für analyti sche Anwendungen von Bedeutung ist, da unspezifische Bindungen und das hierdurch hervorgerufene Signal auf diese Weise reduziert werden kann. In addition to the immobilization and stabilization of En The transglutaminase can be zymmen in a preferred manner used to make hapten-protein conjugates, anti body and biogenic amines on surfaces permanently and to immobilize it stably. Cross-linking too adsorptively immobilized protein layers (e.g. Se rumalbumin, casein) can be done, what analyti cal applications is important because unspecific Bindings and the signal caused thereby this way can be reduced.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß mit Hilfe der Transglutaminase, besonders der mikrobakteriellen Transglutaminase, Biokomponenten sehr schonend immobilisiert werden können. Durch die Wahl der Reaktionsbedingungen kann die Quervernetzung sehr genau kontrolliert werden. Der Einsatz der Spa cer führt dabei zur Ausbildung von Netzwerken, in denen die Biokomponenten unter Erhalt ihrer vollen Funktionalität immobilisiert werden. Die Immobilisie rung erfolgt dabei durch kovalente Anbindung, bevor zugt über Lysin- und Glutaminreste, oder durch ein fachen Einschluß. Durch die Ausbildung von Netzwerken ist es sogar möglich auch Proteine ohne oder nur mit wenigen Glutamin- oder Lysinresten auf der Oberfläche zu immobilisieren. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die hergestellten Bioassays eine hohe Lagerstabilität haben. Weiter bringt die Verwendung des Spacers den Vorteil, daß er nicht ausreichende Substratkomponen ten, z. B. auf der Oberfläche von Enzymen, ersetzt und gleichzeitig einen Abstand zwischen den Biokomponen ten bewirkt. Beispielsweise ist ein Abstand zwischen Enzymen von Vorteil, da sich die Enzyme im lockeren Verbund besser bewegen können, was bei starrer, di rekter Vernetzung nicht mehr möglich ist und zu Akti vitätsverlusten führen kann.The advantage of the present invention is that with the help of transglutaminase, especially the microbial transglutaminase, biocomponents can be immobilized very gently. Through the The choice of reaction conditions can be cross-linked be controlled very precisely. The use of the spa cer leads to the formation of networks in which the biocomponents while maintaining their full Functionality can be immobilized. The immobilization covalent connection takes place before moves over lysine and glutamine residues, or through a fold inclusion. Through the formation of networks it is even possible to use proteins without or only with few glutamine or lysine residues on the surface to immobilize. It is also advantageous that the bioassays produced have a high storage stability to have. The use of the spacer also brings the Advantage that it does not have sufficient substrate components ten, e.g. B. on the surface of enzymes, replaced and at the same time a distance between the biocomponents ten effects. For example, there is a distance between Enzymes are an advantage because the enzymes loosen up Composite can move better, what with rigid, di right networking is no longer possible and to acti loss of viability.
Die Erfindung wird nun weiter mit Bezug auf die Figu ren beschrieben, die zeigen:The invention will now continue with reference to the Figu described, which show:
Fig. 1 Stabilität von Phosphatsensoren aufweisend eine mit Glutardialdehyd vernetzte Enzym schicht; dargestellt sind Einzelbestimmun gen Fig. 1 Stability of phosphate layer sensors comprising a crosslinked with glutaraldehyde enzyme; individual provisions are shown
Fig. 2 Stabilität von Phosphatsensoren; Immobili sierung der Enzymschicht mittels Poly-L- Glutamin, Poly-L-Lysin und MTGase; darge stellt sind Mittelwerte und Standardabwei chungen aus Dreifachbestimmungen Fig. 2 Stability of phosphate sensors; Immobilization of the enzyme layer using poly-L-glutamine, poly-L-lysine and MTGase; mean values and standard deviations from triplicate determinations are shown
Fig. 3 Aufnahme einer Phosphat-Kalibrationskurve; dargestellt sind Mittelwerte und Standard abweichungen aus Dreifachbestimmungen Fig. 3 receiving a phosphate calibration curve; mean values and standard deviations from triplicate determinations are shown
Fig. 4 Signalstärke eines Glucosesensors in Abhän gigkeit der immobilisierten GOD-Menge; die dargestellten Meßwerte sind Einzelbestim mungen aus Kalibrationen der jeweiligen enzymbeschichteten Elektrode Fig. 4 signal strength of a glucose sensor depending on the immobilized amount of GOD; the measured values shown are individual determinations from calibrations of the respective enzyme-coated electrode
Fig. 5 Signalstärke eines Glucosesensors in Abhän
gigkeit der Poly-L-Lysin/Poly-L-Glutamin-
Menge; dargestellt sind Mittelwerte und
Standardabweichungen aus Doppelbestimmungen
Die Erfindung wird nun weiter mit Bezug auf die nach
folgenden Beispiele beschrieben. Fig. 5 signal strength of a glucose sensor depending on the amount of poly-L-lysine / poly-L-glutamine; mean values and standard deviations from duplicate determinations are shown
The invention will now be further described with reference to the following examples.
Die Enzyme Maltose-Phosphorylase, Mutarotase und Glu cose-Oxidase wurden zur Herstellung eines Phosphat sensors mittels Quervernetzung mit Glutardialdehyd auf eine Platinelektrode mittels herkömmlicher Metho den aufgebracht (z. B. Novel Enzyme Sensor for the determination of inorganic phosphat; N. Conrath et al., Anal. Chim. Acta 309, 1995, S. 47-52). Die Lage rung der Elektrode erfolgte bei 4°C im "Feuchtgefäß". The enzymes maltose-phosphorylase, mutarotase and glu cose oxidase were used to make a phosphate sensors by cross-linking with glutardialdehyde on a platinum electrode using conventional metho the applied (e.g. Novel Enzyme Sensor for the determination of inorganic phosphate; N. Conrath et al., Anal. Chim. Acta 309, 1995, pp. 47-52). The location tion of the electrode was carried out at 4 ° C in the "moist container".
Als Meßlösung diente 0,1 mM Phosphat und 0,2 mM Mal tose in Citratpuffer (50 mM, 0,1 M KCl, pH 6,5). Es wurden Messungen zwischen 1 und 30 Tagen nach Her stellung der Elektrode durchgeführt. Das Ergebnis der Messungen ist in Abhängigkeit vom Alter der Elektrode in Fig. 1 gezeigt. Man kann deutlich sehen, daß die Signalintensität solcher Enzymelektroden drastisch mit zunehmender Lagerungsdauer abnimmt.0.1 mM phosphate and 0.2 mM malate in citrate buffer (50 mM, 0.1 M KCl, pH 6.5) served as the measurement solution. Measurements were made between 1 and 30 days after the electrode was manufactured. The result of the measurements is shown in FIG. 1 as a function of the age of the electrode. It can clearly be seen that the signal intensity of such enzyme electrodes decreases drastically with increasing storage time.
Die Enzyme Maltose-phosphorylase (Mp), Mutarotase (MR) und Glucose-Oxidase (GOD) wurden zur Herstellung eines Phosphatsensors mittels Quervernetzung mit MTGase unter Verwendung von Poly-L-Lysin (PLL) und Poly-L-Glutamin (PLG) als Spacern auf eine Platin elektrode aufgebracht. Der gewählte Ansatz war: 64 Units GOD, 53 Units MR, 5,4 Units MP, 0,075 mg PLL, 0,128 mg PLG, 0,12 Units MTGase in 6 µl Citratpuffer (pH 6,5). Die Lösung wurde auf eine Platinelektrode aufgetragen und im Feuchtgefäß 16 Std. bei 4°C inku biert. Die weitere Lagerung der Elektrode erfolgte auch bei 4°C im Feuchtgefäß. Als Meßlösung diente 0,1 mM Phosphat und 0,2 mM Maltose in Citratpuffer (50 mM, 0,1 M KCl, pH 6,5). Es wurden Messungen zwischen 1 und 18 Tagen nach Herstellung der Elektrode durch geführt. Das Ergebnis der Messungen ist in Abhängig keit vom Alter der Elektrode in Fig. 2 gezeigt.The enzymes maltose-phosphorylase (Mp), mutarotase (MR) and glucose oxidase (GOD) were used to produce a phosphate sensor by cross-linking with MTGase using poly-L-lysine (PLL) and poly-L-glutamine (PLG) Spacers applied to a platinum electrode. The chosen approach was: 64 units GOD, 53 units MR, 5.4 units MP, 0.075 mg PLL, 0.128 mg PLG, 0.12 units MTGase in 6 µl citrate buffer (pH 6.5). The solution was applied to a platinum electrode and incubated for 16 hours at 4 ° C. in a wet flask. The further storage of the electrode was also carried out at 4 ° C in a wet container. 0.1 mM phosphate and 0.2 mM maltose in citrate buffer (50 mM, 0.1 M KCl, pH 6.5) were used as the measurement solution. Measurements were made between 1 and 18 days after the electrode was manufactured. The result of the measurements is shown in FIG. 2 as a function of the age of the electrode.
Außerdem wurde mit dem oben hergestellten Phosphat sensor eine Phophat-Kalibrationskurve aufgenommen. Vorgelegt wurden 0,8 mM Maltose in Citratpuffer (50 mM, 0,1 M KCl, PH 6,5) und die entsprechende Menge Phosphat (0 bis 0,100 mmol/l) zugegeben. Das Ergebnis der Messungen ist in Fig. 3 gezeigt. In addition, a phosphate calibration curve was recorded with the phosphate sensor prepared above. 0.8 mM maltose in citrate buffer (50 mM, 0.1 M KCl, pH 6.5) and the corresponding amount of phosphate (0 to 0.100 mmol / l) were added. The result of the measurements is shown in FIG. 3.
Aus den Fig. 2 und 3 kann man sehen, daß die Si gnalintensität eines erfindungsgemäß hergestellten Phosphatsensors zwar niedriger liegt als bei einer herkömmlichen Elektrode (vgl. Beispiel l), aber es wurde auch bei längerer Lagerung kein signifikanter Verlust an Aktivität beobachtet.From FIGS. 2 and 3 it can be seen that the Si gnalintensität a phosphate sensor according to the invention is indeed lower than that of a conventional electrode (see. Example l), but it has also been observed on prolonged storage, no significant loss of activity.
Es wurden 4-80 Units Glucoseoxidase (GOD) mit 0,4 mg PLG und 0,2 mg PLL versetzt. Nach Zugabe von 0,1 Units MTGase in 6 µl Citratpuffer (pH 6,5) wurde die Lösung (8 µl Endvolumen) jeweils auf eine Platinelek trode aufgetragen und 16 Std. im Feuchtgefäß bei 4°C inkubiert. Die Messungen wurden mit einer Glucosekon zentration von 1 mM durchgeführt. Das Ergebnis der Messungen ist in Fig. 4 gezeigt. Daraus ist ersicht lich, daß die Signalintensität für einen Sensor, auf dem ungefähr 20 Units GOD immobilisiert worden sind, am besten ist.4-80 units of glucose oxidase (GOD) were mixed with 0.4 mg PLG and 0.2 mg PLL. After adding 0.1 units of MTGase in 6 µl citrate buffer (pH 6.5), the solution (8 µl final volume) was applied to a platinum electrode and incubated for 16 hours in a wet flask at 4 ° C. The measurements were carried out with a glucose concentration of 1 mM. The result of the measurements is shown in FIG. 4. From this it can be seen that the signal intensity is best for a sensor on which approximately 20 units of GOD have been immobilized.
Es wurden 16 Units Glucoseoxidase (GOD) mit einer PLG- und PLL-Menge von 0,08 bis 1,20 mg (Verhältnis PLG : PLL = 2 : 1) versetzt. Nach Zugabe von 0,1 Units MTGase in 6 µl Citratpuffer (pH 6,5) wurde die Lösung (8 µl Endvolumen) jeweils auf eine Platinelektrode aufgetragen und 16 Std. im Feuchtgefäß bei 4°C inku biert. Die Messungen wurden mit einer Glucosekonzen tration von 1 mM durchgeführt. Das Ergebnis der Mes sungen ist in Fig. 5 gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß die Signalintensität für einen Sensor, bei dem ungefähr 0,7 mg PLL + PLG als Spacer eingesetzt wor den sind, am besten ist.16 units of glucose oxidase (GOD) with a PLG and PLL amount of 0.08 to 1.20 mg (ratio PLG: PLL = 2: 1) were added. After adding 0.1 units of MTGase in 6 µl citrate buffer (pH 6.5), the solution (8 µl final volume) was applied to a platinum electrode and incubated for 16 hours in a wet flask at 4 ° C. The measurements were carried out with a glucose concentration of 1 mM. The result of the measurements is shown in Fig. 5. From this it can be seen that the signal intensity is best for a sensor in which approximately 0.7 mg PLL + PLG have been used as the spacer.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996147863 DE19647863C2 (en) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Bioassays and processes for their production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996147863 DE19647863C2 (en) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Bioassays and processes for their production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19647863A1 true DE19647863A1 (en) | 1998-05-28 |
DE19647863C2 DE19647863C2 (en) | 2000-02-03 |
Family
ID=7812136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996147863 Expired - Lifetime DE19647863C2 (en) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Bioassays and processes for their production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19647863C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999036570A2 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-22 | Pericor Science Inc | Transglutaminase linkage of agents to tissue |
-
1996
- 1996-11-19 DE DE1996147863 patent/DE19647863C2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Central Patents Index, Basic Abstracts Journal, Sec.D, Derwent Publications Ltd (1984) Nr.84-131090/21, JP 59066886 A * |
Chemical Patents Index, Documentation Abstracts Journal, Derwent Publications Ltd. (1994) Nr.94-097019/12, JP 06046855 A * |
Datenbank Biotech ABS bei STN, Nr.92-08867, Oh,S. et al., Abstr. Pap. Am. Chem. Soc., (4992) 203 Meet., Pt.1, AGFD 86 * |
Oh,S. et al., Journal of Agricultural and Food Chemistry 41(1993) 1337-1342 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999036570A2 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-22 | Pericor Science Inc | Transglutaminase linkage of agents to tissue |
WO1999036570A3 (en) * | 1998-01-20 | 1999-09-23 | Howard Green | Transglutaminase linkage of agents to tissue |
US6267957B1 (en) | 1998-01-20 | 2001-07-31 | Howard Green | Attaching agents to tissue with transglutaminase and a transglutaminase substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19647863C2 (en) | 2000-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69735127T2 (en) | ENZYME SENSOR | |
AU613157B2 (en) | A method for immobilizing a polypeptide in a polymer and a membrane produced thereby | |
DE3513168A1 (en) | BIOSENSOR CONSISTING OF A SEMICONDUCTOR BASED ON SILICON OR CARBON-BASED (ELECTRONIC PART) AND NUCLEIN BASE (OR. OTHER BIOL. MONOMERS) | |
DE2754086B2 (en) | Specific binding method for the detection and determination of a ligand in a liquid medium | |
CN111819288B (en) | Immune signal amplification method based on hybridization chain reaction | |
DE19818360C2 (en) | Dextran coated surface | |
EP0491362A2 (en) | Use of peptide pairs with extremely high mutual specific affinity in the domain of in-vitro diagnostics | |
CN101611151A (en) | Ruthenium purple biosensor | |
DE3224217A1 (en) | ENZYME IMMUNOASSAY METHOD FOR QUALITATIVE AND QUANTITATIVE DETERMINATION OF SUBSTANCES | |
DE19647863C2 (en) | Bioassays and processes for their production | |
DE19732917C1 (en) | Coupling of protein or peptide, e.g. enzyme, to carrier | |
Tang et al. | Immunosensor for the determination of okadaic acid based on screen-printed electrode | |
DE4436001C2 (en) | Biosensor with enzyme fixed on a Si¶3¶N¶4¶ surface | |
DE69631988T2 (en) | New alkaline phosphatase, their production and use | |
DE4126692A1 (en) | Immuno-sensor for sensitive detection of low mol. wt. antigen - uses displacement of enzyme conjugate, reaction with substrate and prod. amplification on bio-sensor, used esp. for drugs, herbicides and explosives | |
DD241919A5 (en) | METHOD FOR DETERMINING CREATININE | |
Gürsoy et al. | Pestisit analizlerinde asetilkolinesteraz inhibisyonuna dayalı iletken polimer esaslı biyosensörler | |
DE4419024C1 (en) | Immobilised enzyme prods. for use in bio-sensors | |
EP0786086B1 (en) | Process for immobilizing bio-material on a substrate | |
DE2437870A1 (en) | ORGANIC POLYMERS | |
DD294729A5 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF IMMOBILISATES WITH BIOLOGICALLY ACTIVE, MACROMOLECULAR COMPOUNDS | |
DE19728663C1 (en) | Bio-sensor system for quantitative determination of formaldehyde | |
DE60317481T2 (en) | PRODUCTION OF A UGPPASE | |
EP4279607A1 (en) | Enzyme-enhanced adamts-13 activity assay | |
JPS5886084A (en) | Enzyme solution and preparation thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8330 | Complete disclaimer |