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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachweis der Gegenwart
eines Analyten in einer Probe und genauer gesagt ein Verfahren,
das die Überwachung
der Veränderung
einer Fluoreszenz involviert. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Array, der ein Polydiacetylengrundgerüst mit einem Substrat in den
Array inkorporiert, verwendet.
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Hintergrund der Erfindung
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Polydiacetylene
sind konjugierte Polymere mit Grundgerüsten aus alternierenden Doppelt-
und Dreifachbindungen, gebildet aus der 1,4-Additionspolymerisation
von 1,3-Diacetylenen (1). Polydiacetylene absorbieren
allgemein im sichtbaren Bereich des Spektrums gut und sind daher
stark gefärbt,
in einem Bereich von blau bis gelb. Es gab ein intensives Interesse
an den nicht linearen optischen Eigenschaften von Polydiacetylenen
und intensive Studien wurden sowohl im Hinblick auf die solvo-chromatischen
(solvo-chromic) Eigenschaften löslich
gemachter Polydiacetylene als auch die thereto-chromatischen Eigenschaften
von Polydiacetylenfilmen und Einzelkristallen durchgeführt. Es
ist wohlbekannt, dass zur Bildung von Polydiacetylen die Diacetylenmonomere
in geordneter Packung vorliegen müssen, um das Auftreten der
Polymerisation zu ermöglichen.
Es scheint allgemein akzeptiert zu werden, obwohl die Erfinder nicht
daran gebunden sein wollen, dass eine Störung der Packung der Seitenketten
die Konjugationslänge
des Grundgerüsts
beeinflussen kann und daher die chromatischen Eigenschaften.
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Diacetylenmonomere
wurden verwendet, um verschiedene geordnete Systeme einschließlich von Kristallen,
Flüssigkristallen,
Liposomen und Filme zu bilden, die dann zur Bildung des Polymers
polymerisiert wurden. Liposomen wurden aus Monomeren mit zwei Diacetylenketten
und polaren Kopfgruppen (siehe Phosphatidylcholinen und die Analoga
davon) und aus Monomeren mit einzelnen Diacetylenketten hergestellt.
Die Liposomen können
mit UV-Licht oder γ-Bestrahlung
polymerisiert werden. Monomerfilme wurden durch die Langmuir Blodgett-Verfahren
gebildet oder aus Lösungsmitteln
gegossen und dann ebenfalls mit UV-Licht oder γ-Bestrahlung polymerisiert.
Die Wahl der Monomerstruktur, die Bedingungen der Liposom- oder
Filmbildung und die Polymerisationsbedingungen beeinflussen alle
die Konjugationslänge
des Diacetylengrundgerüsts und
daher die Farbe des Systems. Bei Erwärmung können diese polymerisierten
Systeme eine Veränderung in
der effektiven Konjugationslänge
durchlaufen, von der längeren
Längenformen
(blau und lila) bis zu den kürzeren
Längenformen
(rot und gelb). Diese Veränderung
wurde den Seitenketten zugeordnet, die sich bei Erwärmung bewegen
und neu packen. Lösliche
Polydiacetylene zeigen ein solvo-chromatisches Verhalten und Polydiacetylenfilme
verändern
häufig
bei Aussetzung gegenüber
Lösungsmitteldämpfen ihre
Farbe. Polydiacetylenfilme und Liposomen, gebildet aus Diacetylentensiden,
verändern
ebenfalls häufig
ihre Farbe bei einer Veränderung
des pHs. Im Fall von gepackten Polymerarrays, die die Filme und
Liposomen bilden, wird allgemein akzeptiert, dass Veränderungen
in der Umgebung, die die Organisation und Packung der Seitenketten beeinflussen,
die vom konjugierten Grundgerüst
her kommen, die Konjugationslänge
und daher die chromatischen und elektronischen Eigenschaften des
Polymers beeinflussen können.
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Diese
Polydiacetylenfilme und Liposomen sollen für chromogene Assays geeignet
sein, die von der Farbveränderung
abhängen
(Charych et al., US Patent 6,001,556; Charych et al., US Patent
6,180,135; WO 98/39632; Charych et al., US Patent 6,080,423; Charych,
US Patent 6,183,772; Charych et al., US Patent 6,022,748). Es wurde
die Hypothese aufgestellt, und zwar von Charych (Okada S. et al.,
Acc. Chem. Res., 1998, 31, 229–239),
dass die Bindung an einen Liganden, inkorporiert in blaue Polydiacetylenfilme
oder Liposomen, die Seitenketten des Polydiacetylens stört und daher
die Konjugationslänge
des Polydiacetylens und die Farbe des Films oder der Liposomen in
rot verändert.
Die Farbveränderung
soll entweder durch das Auge oder durch ein UV-/VIS-Spektrophotometer
gemessen werden und durch einen Vergleich der Absorption bei einer
Wellenlänge
oberhalb von 600 nm und der Absorption einer Wellenlänge unterhalb
von 600 nm.
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Das
Phänomen
der Fluoreszenz unterscheidet sich von den Absorptionseigenschaften,
die Systeme ihre Farben verleihen. Um fluoreszent zu sein, muss
das System eine Wellenlänge
von Licht absorbieren und dann eine andere emittieren. Bei Absorption
des Lichts wird das System auf einen höheren Energiezustand angeregt.
Es kann dann durch eine Vielzahl von Mechanismen zum Grundzustand
zurückkehren,
wobei die meisten davon nicht zu einer Fluoreszenz führen werden.
Diese alternativen nicht strahlenden Mechanismen zur Rückkehr zum
Grundzustand führen
dazu, dass viele stark absorbierende Arten nicht fluoreszent sind,
und erschweren die Vorhersage, welche Spezies fluoreszent sein
wird und sind daher für
den Fachmann auf dem Gebiet nicht offensichtlich.
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Während einige
organische Systeme mit verlängerter
Konjugation z.B. eine Fluoreszenz zeigen, tun diese viele weitere
nicht.
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Entlang
diesen Dingen absorbieren allgemeine Spezies Licht im ultravioletten
und sichtbaren Bereich. Der ultraviolette Wellenlängenbereich
liegt bei ungefähr
190 bis 380 nm; der sichtbare Lichtbereich bei ungefähr 380 bis
800 nm. Bei Absorption des Lichts bewegt sich die Art zu einem elektronisch
angeregten Zustand mit höherer
Energie. Was dann passiert, bestimmt, ob die Spezies fluoreszent
ist. Wenn eine Spezies Licht in einer Wellenlänge absorbiert, wird sie auf
einen höheren
Energiezustand angeregt, wenn sie dann Licht in einer unterschiedlichen
Wellenlänge
emittiert und in den Grundzustand zurückkehrt, ist sie fluoreszent
(oder phosphoreszent). Damit die Fluoreszenz auftritt, muss die
angeregte Spezies dazu in der Lage sein, Licht zu emittieren; allgemein
muss das emittierte Licht von einer unterschiedlichen Wellenlänge sein
als das der Anregung, damit die Fluoreszenz messbar ist. Der Stokes-Shift
ist der Unterschied zwischen den Anregungs- und Emissionswellenlängen. Die
meisten Spezies, die Licht absorbieren, sind nicht zu einer Lichtemission
in der Lage; sie kehren durch eine Vielzahl nicht strahlender Mechanismen
in den Grundzustand zurück.
Außerdem absorbieren
fluoreszierende Arten häufig
Wellenlängen
von Licht, die nicht zu einer Fluoreszenz führen, wie auch, dass sie Wellenlängen absorbieren,
die zu einer Fluoreszenz führen.
Kurz gefasst ist die Absorption von Licht notwendig für eine Fluoreszenz,
garantiert diese jedoch nicht.
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Andererseits
ist die Farbe eine Absorptionseigenschaft; die Farben, die wir sehen,
stehen zu den Wellenlängen
von Licht in Beziehung, die die Spezies absorbiert. Wenn die Spezies
beispielsweise Licht im Wesentlichen bei 650 nm absorbiert, werden
wir sie blau sehen, während,
wenn sie im Wesentlichen bei 550 nm absorbiert, wir dies als rot
sehen. Die Farbe ergibt sich aus der Absorption von Licht im sichtbaren
Bereich. Die meisten gefärbten
Spezies sind nicht fluoreszierend. Wenn eine gefärbte Spezies fluoreszent ist,
wird sie normalerweise als eine Farbe erscheinen, wenn sie jedoch
angeregt ist und zwar mit der geeigneten Wellenlänge, wird sie mit der Farbe
des emittierten Lichts glühen.
Ein Fluorophor kann beispielsweise wie ein oranges Pulver aussehen,
jedoch unter einer UV-Lampe grün
glühen.
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Polydiacetylene
können
eine Fluoreszenz zeigen. Ihre Fähigkeit
zur Fluoreszenz hängt
jedoch von der strukturellen Form und Organisation der Polymere
ab (insbesondere der Konjugationslänge und dem Aggregationszustand),
abhängig
davon, ob sie in Lösung
oder einem Film sind oder in Liposomen oder andere dreidimensionale
Strukturen gebildet wurden.
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Es
ist bekannt, dass Polydiacetylenfilme eine innere Fluoreszenz aufweisen,
wenn sie in roter oder gelber Form erzeugt werden, und nicht fluoreszierend
sind (durch konventionelle Messungen), wenn der Film in der blauen
Form hergestellt wird (Yasuda A. et al., Chem. Phys. Lett., 1993,
209 (3), 281–286).
Diese fluoreszierende Eigenschaft der Filme wird für eine mikroskopische
Abbildung von Filmdomänen
und Defekten verwendet.
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Ribi
et al. haben zwei Sensoren unter Verwendung von Polydiacetylenfilmfluoreszenzen
vorgeschlagen. Der erste Sensor (Saul et al, U. S. Patent 5,415,999
und US Patent 5,618,735) verwendet einen roten fluoreszierenden
Polydiacetylenfilm, beschichtet mit einem Fluoreszenzmodulationsreagens,
das mit dem Film nicht kovalent assoziiert ist, das die gemessene
Emission des Films moduliert, z.B. durch Absorption des emittierten
Lichts in Gegenwart eines Analyten. Der fluoreszierende Zustand
des Films verändert
sich während
des Assays nicht; stattdessen wird die Emission durch Wirkung des
Fluoreszenzmodulationsmittels überlagert oder
aufgedeckt. Der zweite vorgeschlagene Sensor (Ribi, U. S. Patent
5,622,872) verwendet einen Film einer spezifischen Zusammensetzung
zum Nachweis eines Analyten zur Veränderung der Fluoreszenz eines
Films dieser Zusammensetzung. Die Filme in den Nachweisverfahrensansprüchen umfassen
einen polymerisierten Film, polymerisiert aus Diacetylenmonomeren
der definierten Formulierung (A)a(D)aCx(C C)2CyLB, worin A eine funktionelle Gruppe ist,
verwendet, um den Film mit einem darunter liegenden Substrat zu
verbinden, a ist 0 oder 1, C ist Kohlenstoff, x und y sind 1 oder
mehr und (x + y) liegt im Bereich von 4 bis 32, D und L sind gebundene
oder Verbindungsgruppen und B ist eine spezifisches Bindungsglied,
das an einen spezifischen Analyten bindet, wobei ein Ende von jedem
Monomer dem unterliegenden Substrat nahe ist und das andere Ende B
umfasst (d.h. der Film ist ein Monolayer, wobei jede Polydiacetylenseitenkette
entweder in Nachbarschaft zu dem darunter liegenden Substrat oder
in einem Bindungsglied endet). Die US A 5,268,305 offenbart ein
multioptisches System zum Nachweis von Analyten unter Verwendung
einer polyungesättigten
polymerisierten Lipidschicht, die anisotrop ist, ein Mitglied eines
spezifischen Bindungspaares aufweist, gebunden an eine Ende der
Lipide und deren optische Eigenschaften durch Komplexbildung zwischen
dem spezifischen Bindungspaarmitglied und dem komplementären Glied
modifiziert werden. Weder Ribi noch andere haben unserer Kenntnis
nach einen Nachweis von Analyten unter Verwendung dreidimensionaler
Arrays von Polydiacetylenen (z.B. Liposomen oder Röhrchen)
vorgeschlagen und Messungen der Veränderung der Fluoreszenz, die sich
aus der Interaktion des Analyten und dem dreidimensionalen Polydiacetylen-Array
ergibt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Sensorverfahren bereit, das fluoreszente
Veränderungen
in Polydiacetylenfilmen misst, wenn sie sich aus der nicht-fluoreszierenden
Form (allgemein blau oder lila) in die fluoreszierenden Formen (im
allgemeinen rot bis gelb) umwandeln. Genauer gesagt stellt die vorliegende
Erfindung den Nachweis eines Analyten in einer Probe bereit, umfassend
das Kontaktieren der zu testenden Probe mit einem dreidimensionalen
Array eines Polydiacetylengrundgerüsts mit einem Substrat (z.B.
einem Liganden oder reaktiven Substrat) kovalent oder nicht-kovalent inkorporiert.
Der Ligand oder das reaktive Substrat hat eine direkte Affinität für den Analyten
oder kann als Bindemittel an den Analyten wirken oder kann eine
chemische oder biologische Reaktion oder ein Prozess mit dem Analyten
durchlaufen. Die Veränderung
der Fluoreszenz wird gemessen oder nachgewiesen, um die Gegenwart
des Analyten anzuzeigen.
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Die
zwei- und dreidimensionalen Polydiacetylenarrays der vorliegenden
Erfindung verändern
entweder ihren fluoreszierenden Zustand bei Wechselwirkung mit dem
Analyten oder verändern
ihre Fluoreszenzpolarisation bei Wechselwirkung mit dem Analyten.
Die Veränderung
von nicht fluoreszierenden Formen zu den fluoreszierenden Formen
des Polydiacetylens des Arrays tritt auf Grund der Wechselwirkung
des interessierenden Analyten mit dem in den Array inkorporierten
Substrat auf. Die Messung des Anstiegs der Fluoreszenz des Arrays,
wenn der Array sich von dem nicht fluoreszierenden in den fluoreszierenden
Zustand ändert, kann
diese Wechselwirkungen als neues Nachweisverfahren überwachen,
das sensitiver ist als die Überwachung
der Farbveränderung.
Dieser Anstieg der Sensitivität
ist für
das Nachweissystem notwendig, damit es eine tatsächliche Nützlichkeit als Sensor für viele
Anwendungen aufweist. Es ist auch möglich, mit dem Array teilweise
in fluoreszierenden Form zu beginnen und den Anstieg der Fluoreszenz
zu messen, wenn die Wechselwirkung mit dem Analyten stattfindet.
Diese Arrays können
auch Hilfsfluoreszenzarten (Fluorophore) enthalten und die Fluoreszenz
dieser Fluorophore kann durch den Polydiacetylenarray moduliert
werden und verändert
sich so, wenn das Polydiacetylen sich in seine fluoreszierende Form
verändert.
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Das
Assay-Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung
der Bindung des Analyten. Der Analyt wird dem Array zugefügt und die
Fluoreszenz kann über
die Zeit gemessen werden. Da keine Waschschritte nötig sind,
ist das erfindungsgemäße Verfahren
relativ einfach und preisgünstig
in der Durchführung.
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Zusammenfassung der Zeichnungen
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1 illustriert
die Bildung von Polydiacetylen aus Diacetylenmonomeren.
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2 illustriert
das Fluoreszenzspektrum der nicht fluoreszierenden oder fluoreszierenden
Form eines Polydiacetylenliposoms, verwendet in dem Verfahren der
vorliegenden Erfindung.
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3 illustriert
die Veränderungen
der Absorption und der Fluoreszenz von Polydiacetylenliposomen, wenn
sie sich von einer Form in die andere umwandeln.
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4 illustriert
die Fluoreszenz von Polydiacetylenliposomen mit und ohne eingebaute
Fluorophore.
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5 illustriert
die Fluoreszenzspektren eines Polydiacetylenarrays mit Fluorophoren
und eingebauten Antichlamydia-Antikörpern, beschichtet auf eine
nanoporöse
Membran, vor und nach Aussetzung gegenüber Chlamydia Elementarkörpern.
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Beste und verschiedene
Ausführungsformen
der Erfindung
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Um
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, werden die folgenden
Definitionen, die hier verwendet werden, angeboten:
- – Substrat:
eine chemische oder biologische Einheit
- – reaktives
Substrat: ein Substrat, das eine chemische oder biologische Reaktion
oder einen Prozess durchlaufen kann
- – Ligand:
Eine Einheit oder ein Substrat, das vorzugsweise mit einem Analyten
durch eine kovalente oder nicht kovalente Bindungswechselwirkung
in Wechselwirkung treten kann
- – Analyt:
jede Einheit (physikalisch, chemisch oder biologisch), die nachgewiesen
werden soll
- – nicht
fluoreszierende Form: niedrige Gesamtfluoreszenz oberhalb von 500
nm des Polydiacetylens im Vergleich mit der korrespondierenden fluoreszierenden
Form.
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Die
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten dreidimensionalen Arrays umfassen ein Polydiacetylengrundgerüst. Eingebaut
in das Polydiacetylengrundgerüst
ist ein Ligand oder ein reaktives Substrat, das eine direkte Affinität für den Analyten
aufweist oder als kompetitives Bindemittel an den Analyten wirken kann
oder mit dem Analyten reagieren kann. Der Ligand oder das reaktive
Substrat sind lipophil oder enthalten lipophile Teile oder sind
an eine nicht polare oder polare Art konjugiert, die das Gesamtkonjugat
lipophil macht. Die lipophilen oder nicht polaren Teile können Diacetylene
oder andere polymerisierbare Gruppen enthalten, jedoch ist dies
nicht notwendig. Die Arrays werden durch Polymerisation von Vorläuferdiacetylenarrays
hergestellt. Die dreidimensionalen Diacetylenvorläufer-Arrays
können
auch nicht-Substratspezies enthalten, die nicht Diacetylene sind.
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Die
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Polydiacetylengrundgerüste sind bekannt und müssen hier
nicht im Detail beschrieben werden und können von Oligomeren (aus der
Reaktion von drei oder mehr Monomeren) bis zu Polymeren reichen.
Beispielsweise offenbart das US Patent 6,001,556 an Charych et al.
entsprechende, die hier durch In-Bezugnahme
inkorporiert sind. Die Auswahl eines gewünschten Polydiacetylens für eine bestimmte
Anwendung kann durch Fachmänner
auf dem Gebiet bestimmt werden, die sich der Offenbarung dieser
Anmeldung bewusst sind, und zwar ohne unnötige Experimente.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist der Ligand oder das reaktive Substrat an das Polydiacetylengrundgerüst vorzugsweise über einen
linearen strukturellen Linker gebunden. Die linearen Strukturlinker
haben typischerweise zwei terminale Enden, wobei die Linker mit
ihren ersten terminalen Enden an den Liganden oder reaktive Substratbestandteile
angehaftet sind, ein Teil der Mitte des Linkers in das Polydiacetylengrundgerüst inkorporiert
ist und der Rest, einschließlich
dem zweiten terminalen Ende, eine Seitenkette des Polydiacetylens
wird. Es ist auch möglich,
dass das zweite terminale Ende in das Polydiacetylengrundgerüst eingebaut
ist. In dieser Ausführungsform
wird das Polydiacetylen aus der Polymerisation eines drei- oder
zweidimensionalen Arrays von Diacetylenen gebildet, umfassend eine
Mischung auf Diacetylenen und Diacetylenen, bei denen die Liganden
oder reaktiven Substratbestandteile kovalent an die polymerisierbare
Diacetylengruppe angebunden sind. Der Array kann auch Nicht-Diacetylenarten
enthalten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind Ligand oder reaktive Substrate in den
Polydiacetylenarray ohne kovalente Anbindung zwischen Polydiacetylengrundgerüst und Ligand
oder reaktivem Substrat eingebaut. Der Array kann auch andere Nicht-Diacetylenspezies
enthalten.
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Außerdem sind
Seitenketten mit ordnenden Kopfgruppen typischerweise an das Polydiacetylengrundgerüst gebunden.
Die Kopfgruppen sind typischerweise polar.
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Das
Polydiacetylengrundgerüst
befindet sich vorzugsweise in seiner nicht fluoreszierenden Form.
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Die
Arrays werden durch polymerisierende Arrays von Diacetylenmonomeren
gebildet. Die typischen Monomere sind einzel- oder vielschwänzige Diacetylentenside
mit polaren Kopfgruppen. Noch typischererweise werden einzel- bis
zweischwänzige
Diacetylentenside mit polaren Kopfgruppen verwendet. Die Erfindung hängt nicht
von der Verwendung irgendeines spezifischen Diacetylentensids, einer
Schwanzstruktur oder einer polaren Kopfgruppe ab, kann jedoch mit
irgendeinem Diacetylenmonomer verwendet werden, das polymerisiert
werden kann, um Polydiacetylen in der nicht fluoreszierenden Form
oder Polydiacetylen in einer fluoreszierenden Form zu ergeben, die
in eine fluoreszierende Form mit unterschiedlicher Emission und
vorzugsweise einer höheren
Emission bei Wechselwirkung mit dem Analyten umgewandelt werden
kann.
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Materialien,
die typischerweise als Kopfgruppen in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden, beinhalten Carbonsäuren, Carboxylatsalze, Amide,
Ethanolamid, Amine, Ammoniums, Amine, Amide, Alkohole, Carbamate,
Carbonate, Thio-carbamate, Hydrazide, Hydrazone, Phosphate, Phosphonate,
Phosphoniums, Thiole, Sulfate, Sulfonate, Sulfonsäuren, Sulfonamine,
Sulfonamide, Aminosäuren,
Peptide, nitrofunktionalisierte Einheiten, Kohlenhydrate, Cholin,
Ethylenglycol, oligomerisches Ethylenglycol, Poly(ethylenglycol),
Propylenglycol, oligomerisches Propylenglycol, und Poly(propylenglycol),
und Kombinationen davon, sind jedoch nicht hierauf begrenzt.
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Die
Liganden und die reaktiven Substrate, die in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
können
von einer breiten Vielzahl von Materialien abstammen und sind hier
als Arten definiert, die in die Polydiacetylenarrays inkorporiert
sind, die mit den Analyten in Wechselwirkung treten. Das Hauptkriterium
ist dasjenige, dass der Ligand oder das reaktive Substrat eine Affinität für den gewählten Analyten
aufweist. Ligand oder reaktives Substrat können von einem breiten Bereich
gewählt
sein, beispielsweise wenn eine Klasse von Materialien überprüft werden
soll. Geeignete Liganden beinhalten: Peptide, Proteine, Antikörper, Antikörperfragmente,
Antigene und Epitope davon, Enzyme, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren, Aminosäuren, Kronenether,
cage compounds, kleine Moleküle, organometallische
Verbindungen, Salze oder irgendwelche biologischen oder organischen
Verbindungen oder Arten, die an die Analyten binden, sind jedoch
nicht auf darauf begrenzt. Geeignete reaktive Substrate beinhalten
Phospholipide, Peptide, Proteine, Proteasesubstrate, Kinasesubstrate,
Kohlenhydrate, Nukleinsäuren,
Aminosäuren
oder irgendwelche biologischen, organischen oder organometallischen
Verbindungen oder Arten, die eine chemische oder biologische Reaktion
oder einen Prozess durchlaufen können.
Die Analyten beinhalten Membranen, Rezeptoren, Zellen, Bakterien,
Viren, Toxine, Proteine, Enzyme, Proteasen, Kinasen, Antigene, Antikörper, Nukleinsäuren, kleine
Moleküle
und alle biologischen, organischen oder organometallischen Arten,
die mit einem Liganden oder reaktiven Substrat interagieren können, sind
jedoch nicht darauf begrenzt.
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Einige
spezifische Liganden beinhalten GM1-Gangliosid,
Sialinsäure,
Serotonin, Diactadecylglycerylether-β-Glucosid, Anti-Salmonella Antikörper, Anti-Listeria
Antikörper,
Anti-Campylobacter Antikörper,
Anti-Chlamydia Antikörper,
Anti-Cryptosporidium Antikörper,
Anti-Escherica coli Antikörper,
HIV-Proteasesubstrate, MAP-Kinasesubstrate, MEK-Kinasesubstrate, und Hexokinase. Einige
spezifische reaktive Substrate beinhalten Dimyristoylphosphatidylcholin,
Dipalmitolylphosphatidylcholin, Peptide, enthaltend Myelin-basische Protein-Restsequenzen,
Peptide, enthaltend Tyrosinhydroxylase-Restsequenzen, Peptide, enthaltend MAP-Kinase-Restsequenzen,
und Phosphatidylinositol-4,5-biphosphonatsubstrat für Phosphoinositid-3-kinase.
Einige spezifische Analyten beinhalten Influenzavirus, Choleratoxin,
Phospholipasen wie Phospholipase A2, HIV-Protease, MAP-Kinasen, MEK-Kinasen,
Phosphoinositid-3-kinasen, Salmonella, Listeria, Escherichia coli,
Chlamydia, Cryptosporidium, und Campylobacter.
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Wenn
die Arrays der vorliegenden Erfindung an eine stützende Oberfläche gesichert
oder verankert werden sollen, können
die Schwänze
der Lipide so gewählt
werden, um diese Funktion bereitzustellen.
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Die
dreidimensionalen Arrays der vorliegenden Erfindung können in
jeder Anzahl von Formen gebildet werden. Eine der geeigneten dreidimensionalen
Arrayformen, die erzeugt werden kann, sind Liposomen. Die Liposomen
können
in einer Anzahl unterschiedlicher Größen und Arten gebildet werden.
Es ist beispielsweise möglich,
die Liposomen als einfache Bilayerstrukturen zu bilden. Zusätzlich können sie
in einer zwiebelartigen Struktur vielschichtig ausgebildet sein.
Ihre Größe kann
ebenfalls variieren. Eine geeignete zweidimensionale Arrayform,
die erzielt werden kann, ist ein Film. Der Film kann ein Monolayer
sein, eine Doppelschicht oder ein Multilayer.
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Vielzählige andere
Formen können
ebenfalls erzeugt werden. Lamellen (Rhodes et al., Langmuir, 1994,
10, 267–275),
hohle Röhrchen
und Flechten (Frankel et al., J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 10057–10069),
Kristalle, lyotrope und thermotrope flüssigkristalline Phasen, Gels
und amorphe Strukturen befinden sich unter den anderen Formen, die
gebildet werden können.
Wenn diese Anordnungen immobilisiert werden, können sie kollektiv sogar größere Konstruktionen
bilden.
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Diacetylenliposomen
können
in Röhren
vor der Polymerisation durch kontrolliertes Abkühlen, Konzentrationsveränderungen
oder Zugabe von Ethanol umgewandelt werden. Die Röhren können photopolymerisiert
werden, um die nicht fluoreszierende Form von Polydiacetylen zu
ergeben, und dann in Assays mit Fluoreszenzüberwachung verwendet werden.
Das Polydiacetylen kann ebenfalls als blaue oder rote Gels mit einer Netzwerkstruktur
aggregatierter Fasern gebildet werden. Polydiacetylene werden bei
der Bildung von Kompositmaterialien einschließlich einer Schichtung mit
anorganischen Tonen verwendet.
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Dreidimensionale
Arrays von langkettigen Diacetylenmonomeren werden mit Liganden
oder Substraten, inkorporiert zur Verwendung in chemischen Reaktionen
hergestellt. Diese Liganden oder Substrate können funktionalisierte Diacetylene
sein oder einfach ausreichend lipophil, um sich mit den Diacetylenmonomeren
zu vermischen. Die Arrays befinden sich üblicherweise in der Form eines
Monolayers oder von Multilayerfilmen oder Liposomen in Lösung. Filmarrays
von Diacetylenen oder Polydiacetylenen können in freier Form oder gestützt auf
Glas, Keramik, Polymer, Papier, Metall oder anderen Oberflächen verwendet
werden. Die Träger
können
porös sein,
einschließlich
aber nicht begrenzt auf nano- und mikroporöse Membranen. Diacetylenbeschichtungen
können
auch auf Glas, Keramik-Polymer, Papier, Metall oder andere Oberflächen gegossen
werden und photopolymerisiert werden, um den oben beschriebenen
Polydiacetylenarray zu ergeben.
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Diacetylen-
und Polydiacetylenliposomen können
an Feststoffe angehaftet werden, von diesen gestützt werden oder darin absorbiert
sein, einschließlich
aber nicht begrenzt auf: Polymere wie Polystyrol, Polycarbonat,
Polyethylen, Polypropylen und Polyfluorkohlenstoffe wie Teflon®;
Siliciumchips; Kügelchen;
Filter and Membranen; Glas; Gold; Siliciumoxid; Sephadex; Sepharose;
poröse
oder schwellende Feststoffe wie Polyacrylate und Polyacetonitril;
und Sol-Gels. Im Fall von Diacetylenliposomen und Filmarrays werden
sie nach Einbau mit oder Anhaftung an den festen Träger polymerisiert.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
von Feststoff-gestützten
Polydiacetylenen ist ein Array auf nanoporösen Membranen. Eine noch bevorzugtere
Ausführungsform
ist ein Array auf nanoporösen
Polycarbonatmembranen.
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Wir
haben entdeckt, dass Diacetylenliposomen in und auf Membranen gezwungen
werden können, beinhaltend
100, 200 und 400 nm Membranen, und photopolymerisiert werden können, um
nicht fluoreszierendes Polydiacetylen zu erzeugen. Diese Membranen
sind bei Raumtemperatur, an Luft und gegenüber Licht für mindestens 12 Monate stabil.
Der Polydiacetylenarray zeigt einige Resistenz gegenüber einem
Abrieb. Es erscheint möglich,
obwohl die Erfinder nicht daran gebunden sein wollen, dass die Diacetylenliposomen
teilweise durch größere Poren
auf den Membranoberflächen
passieren, bevor sie durch die kleineren Poren darin gefangen werden.
Die Polydiacetylenarrays können
aus der nicht fluoreszierenden in die fluoreszierende Form umgewandelt
werden, wenn sie den geeigneten Reagentien ausgesetzt werden.
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Nanoporöse Membranen
sind in vielen Materialien erhältlich,
einschließlich:
Aluminiumoxid, Polyfluorkohlenwasserstoffe wie Teflon®, Nylon,
Polycarbonat, Glas und Polyvinylendifluorid (PVDF) und auch in einer Vielzahl
von Porengrößen. Wir
betrachten die Verwendung jeder dieser Membrantypen mit Porengrößen von bis
zu ungefähr
600 nm zur Herstellung festkörpergestützter Polydiacetylene.
Die Polydiacetylen-beschichteten Membranen können dann in Filter und Flusszellen
eingebaut werden, als Tupfer oder Teststreifen verwendet werden
oder an irgendeinem festen Träger
angehaftet werden.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung verwendet einen Filter oder eine Flusszelle, enthaltend
eine nicht fluoreszierende Form des Polydiacetylenarrays mit einem
eingebauten Substrat, in/auf einer Membran. Eine Lösung eines
Analyten wird durch den Filter oder die Flusszelle passiert und
erst dann wird die Fluoreszenz der Membran abgelesen. Der Array
kann Fluorophoren enthalten, die nicht optisch oder elektronisch
mit dem Polydiacetylen interagieren. Die Fluoreszenzemission dieser
Fluorophoren kann getrennt als innerer Kalibrierungsstandard überwacht
werden. Der Array kann auch Fluorophoren enthalten, die optisch
oder elektronisch oder durch Resonanzkopplung mit dem Polydiacetylen
interagieren.
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Die
dreidimensionalen Diacetylenstrukturen werden mit UV-Licht oder γ-Bestrahlung
photopolymerisiert, um organisierte Polydiacetylene mit den längeren Konjugationslängen zu
ergeben, gekennzeichnet durch ein Absorptionsmaximum im Bereich
von 500 bis 800 nm, vorzugsweise im Bereich von 600 bis 750 nm und
einer blauen bis lila Farbe. Die Photopolymerisation führt zu der
Erzeugung von im Wesentlichen der nicht fluoreszierenden Form und
zeigt daher eine niedrige Gesamtfluoreszenz relativ zum Hintergrund.
Die Bezeichnung „nicht
fluoreszierende Form" wie
hier verwendet bezieht sich auch auf diejenigen Polymere, die eine
niedrige Gesamtfluoreszenz aufweisen und ein fluoreszentes Signal
von oberhalb 500 nm aufweisen, das nur ungefähr 1- bis 3-mal so hoch ist
wie das des Hintergrunds und weniger als das der korrespondierenden
Fluoreszenzform. Typischerweise zeigt die „nicht fluoreszente Form" eine fluoreszente
Emission oberhalb von 500 nm, die mindestens ungefähr 10% niedriger
und noch typischer ungefähr
50% niedriger liegt als diejenige der korrespondierenden fluoreszenten
Form. Einige dreidimensionale Diacetylen-Arrays ergeben Polydiacetylen in
der fluoreszenten Form bei Photopolymerisation; diese können immer
noch in den Assays verwendet werden, wenn die Wechselwirkung mit
dem Analyten die Arrays in eine fluoreszierende Form umwandelt,
die eine unterschiedliche messbare Emission aufweist und vorzugsweise
von einer niedriger fluoreszierenden Form zu einer höher fluoreszierenden
Form.
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Die
Fluoreszenz der polymerisierten Assays wird gemessen, sie werden
dem Analyten von Interesse für
eine ausreichende Zeitspanne ausgesetzt, so dass entweder eine Bindung
oder eine chemische/biologische Reaktion auftreten kann, und dann
wird die Fluoreszenz wiederum gemessen. Die Bindung oder chemische/biologische
Reaktion löst
eine Umwandlung des Arrays von der nicht fluoreszierenden Form in
eine fluoreszierende Form aus, gekennzeichnet durch Absorptionsmaxima
unterhalb von 590 nm, und eine rote, orange, grüne oder gelbe Farbe. Die Polydiacetylenfluoreszenz
der fluoreszenten Form kann durch Licht mit Wellenlängen zwischen
300 und 600 nm angeregt werden und besteht aus einer breiten Fluoreszenz
oberhalb von 500 nm mit ein oder zwei Maxima, obwohl die Erfindung
nicht an diese spezifischen Einzelheiten gebunden ist. Ein Anstieg
der Polydiacetylenfluoreszenz nach oder während der Aussetzung gegenüber Analyten
oder Spezies von Interesse zeigt eine Bindung oder Reaktion an.
Die Fluoreszenz kann auch periodisch während der Aussetzung gemessen
werden, um den Verlauf der Interaktion zu verfolgen und die Kinetik
zu erhellen.
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Dieses
Sensorverfahren kann ebenfalls verwendet werden, um die Inhibition
der Bindung an die Liganden zu messen oder eine Reaktion mit dem
Substrat, durch aktive Verbindungen. Im Fall von Inhibitionsmessungen
wird der Inhibitor oder die Testverbindung den Polydiacetylenarrays
zugefügt.
Die aktive Spezies, die entweder an einen Liganden binden kann oder
mit einem reaktiven Substrat reagiert, wird ebenfalls zugefügt. Wenn
die Proben einen Anstieg der Fluoreszenz ähnlich zum Anstieg der Fluoreszenz
zeigen, der in Kontrollproben auftritt, die ohne die Testverbindung
bereitgestellt werden, zeigt dies an, dass der potentielle Inhibitor
die Aktivität
der aktiven Spezies nicht unterdrückt. Wenn die Proben ein niedriges
Fluoreszenzniveau aufrechterhalten, und zwar im Bezug auf die Kontrollproben,
oder sich die Fluoreszenz nur um eine Fraktion des Anstiegs erhöht, der
bei den Kontrollproben beobachtet wird, zeigt dies eine Inhibition
der Aktivität
der aktiven Spezies durch das Testmaterial an.
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Die
Bedingungen, die zu einer Umwandlung in die fluoreszente Form führen, können auch
zu chromatischen Veränderungen
führen,
die gegenüber
dem Auge als blau-zu-rot-Verlagerung erscheinen und durch Messung
des UV/VIS-Absorptionsspektrums quantifiziert werden können. Eine
Veränderung
der Fluoreszenz und eine Veränderung
der Absorption bei spezifischen Wellenlängen muss nicht notwenigerweise
linear korrelieren (3). Es scheint wahrscheinlich,
obwohl die Erfinder nicht daran gebunden sein wollen, dass der Anstieg
der Fluoreszenzemission sich entweder aus einem Anstieg der Population
von Polydiacetylengrundgerüsten
mit kürzeren
Konjugationslängen
oder eine Abnahme im Quenching von Polydiacetylengrundgerüsten mit
längeren
Konjugationslängen
oder beides ergeben kann. Die relative Veränderung der Fluoreszenz kann
eine Größenordnung
oder mehr sein als die relativen Veränderungen, gemessen im UV/VIS-Absorptionsspektrum
bei dieser Transformation. Dies bedeutet, dass die Fluoreszenz eine
sensiblere Messung der Veränderung
in den Liposomen als die direkte chromatische Reaktion bereitstellen
kann. Dieser Anstieg der Sensibilität macht das neue Fluoreszenznachweisverfahren
nützlich
in vielen Bereichen, wo ein colorimetrischer Nachweis einfach nicht
ausreichen würde.
Dies beinhaltet Arzneimittel-Entdeckungsassays und den Nachweis von
Pathogenen. Für
Filme können
die fluoreszenten/nicht fluoreszenten Eigenschaften der Polydiacetylene als
neues chemisches Sensorverfahren verwendet werden und würden auch
eine verbesserte Sensibilität
im Vergleich mit einem colorimetrischen Nachweis in immobilisierten
Sensorsystemen bereitstellen. Der Fluoreszenznachweis ermöglicht es
auch Sensorplattformen, opaque Träger zu verwenden, während ein
colorimetrischer Nachweis klare (z.B. Quarzglas oder UV/VIS-transparent
Kunststoff-)Träger
nötig macht.
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Die
Fluoreszenz kann mit jeder bekannten Ausrüstung auf dem Gebiet fluoreszenter
Messungen abgelesen werden, einschließlich jedoch nicht begrenzt
auf Fluorometer mit einer Küvette
und faseroptischen Anhaftungen, Plattenablesern, Handheld-Ablesevorrichtungen,
Fluoreszenzmikroskopen, CDC-Kameras
und durch das Auge. Dieses Sensorverfahren kann einfach für die Formate
mit Mikrotiterplatten mit vielen Vertiefungen für eine Screening mit hohem
Durchsatz verwendet werden.
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Dieses
neue Sensorverfahren kann mit geeigneten Liganden, inkorporiert
in die Polydiacetylenarrays zum Nachweis einer breiten Vielzahl
chemischer und biologischer Spezies an Luft und in Lösungen verwendet werden,
einschließlich
aber nicht begrenzt auf: kleine organische Stoffe (Molekulargewicht < 1000 g/mol), Lösungsmittel,
Toxine, Peptide, Proteine, Viren, Bakterien, chemische und biologische
Kriegswaffen und ähnliche.
Das Verfahren kann mit geeigneten Substraten, inkorporiert in die
Polydiacetylenarrays zum Nachweis einer breiten Varietät chemisch
und biologisch reaktiver Spezies an Luft und in Lösung verwendet
werden, einschließlich
aber nicht begrenzt auf: Basen, Säuren, Lewis-Säuren, Lewis-Basen, Nukleophile,
Elektrophile, Oxidationsmittel, Reduktionsmittel und Enzyme. Dieses
Verfahren kann auch zur Messung der Inhibition einer Bindung oder
Reaktivität
verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf Gebieten
verwendet werden, die die Arzneimittelentdeckung, medizinische Diagnostik,
Nahrungsmittelsicherheit, Pathogennachweis, Umweltüberwachung
(einschließlich
einer Überwachung
der Produktion, Lagerung und Verwendung chemischer und biologischer
Kampfmittel) und Grundlagenforschung beinhaltet, ist jedoch nicht
darauf begrenzt.
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Es
wird angenommen, dass der Anstieg der Trennung konjugierter Polymerketten
die Fluoreszenz der fluoreszenten Form des Polydiacetylens weiter
verstärken
kann. Die Abtrennung der Polymerketten soll die Fluoreszenz durch
Verminderung der Menge an Selbst-Quenching erhöhen. Es wurde in der Kristallform
von Polydiacetylen gezeigt, dass die Fluoreszenz nur durch Abtrennung
der Polymerketten erreicht werden kann (Lecuiller R. et al., Phys.
Rev. Lett., 1998, 80 (18), 4068–4071).
Es ist möglich
den Polymerarray mit anderen Nicht-Diacetylentensidspezies zu verdünnen, während immer
noch Liposomen oder Filmstruktur erhalten bleibt. Alternativ können die
Seitenketten mit großen
Gruppen funktionalisiert werden, um die Polymergrundgerüste auf
eine gegebene Distanz zu beabstanden oder das Polydiacetylen kann
als Copolymer mit entweder einem konjugierten oder nicht konjugierten
Polymer hergestellt werden. Ein weiterer Ansatz ist die Reduktion des
Ausmaßes
der Polymerisation, so dass die Polydiacetylensegmente in einem
Array von Diacetylenmonomeren isoliert sind.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung können
die Polydiacetylenarrays andere fluoreszente Spezies inkorporieren.
Diese Fluorophoren können
organische, biologische, anorganische oder Polymerverbindungen,
Komplexe oder Teilchen sein. Die Fluorophoren können die Größenordnung der Veränderung
der Fluoreszenz der Polydiacetylenarrays erhöhen, wenn sie sich von der
nicht fluoreszierenden zu der fluoreszierenden Form verändern. Die
Fluoreszenz der Fluorophoren kann während der Umwandlung überwacht
werden, entweder als inneren Standard, wenn die Fluorophorenfluoreszenz
nicht durch Veränderung
im Polydiacetylen beeinflusst wird oder als zusätzliche Messung der Umwandlung,
wenn sich die Fluorophorenfluoreszenz verändert. Zusätzlich können bestimmte Fluorophoren
angeregte Zustands-Energietransferprozesse durchlaufen, die die
Gesamtfluoreszenz des Arrays verändern
und die Quantenausbeute erhöhen.
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Viele
der Fluorophoren sind lipophil und es wird angenommen, dass sie
sich in den Alkylbereich des Liposoms inkorporieren, während andere
polar sind oder geladen, und es wird erwartet, dass sie im Kopfgruppenbereich/der
wässrigen
Grenzfläche
enden oder in der Wasserlösung.
Die Veränderung
sowohl in der Fluoreszenz der Liposomen als auch der Fluoreszenz
der zugefügten
Fluorophoren wurde, wenn die Liposomen sich von der nicht fluoreszierenden
zu der fluoreszierenden Form unter Einwirkung von Wärme, chemischen Reaktionen
veränderten,
oder während
dem Analytennachweis überwacht.
Verschiedene Fluorophorenadditive hatten eine Wirkung zur Erhöhung der
prozentualen Veränderung
der Liposomen-Fluoreszenzreaktion bei Veränderung von der nicht fluoreszierenden
zu der fluoreszierenden Form. Die Fluoreszenz des zugefügten Fluorophors
wurde ebenfalls überwacht
und zeigt auch die Veränderung
in der Liposomen-Form, wobei einige einen Anstieg in der Fluoreszenz
und andere eine Abnahme zeigten.
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Die
zugefügten
Fluorophoren können
optisch und/oder elektronisch mit dem Polydiacetylenpolymer interagieren.
Es gibt etliche Wege, dass Fluorophoren und Array optisch/elektronisch
in Wechselwirkung treten, einschließlich aber nicht begrenzt auf
die folgenden Mittel:
- (1) Dadurch, dass die
Fluorophoren die Fluoreszenz des Arrays absorbieren oder dass der
Array die Fluoreszenz des Fluorophors absorbiert.
- (2) Dadurch, dass das Fluorophor das Anregungslicht absorbiert,
angeregt wird und dann Energie aus dem angeregten Zustand auf den
Polydiacetylenarray überträgt und dadurch
bei ihm zu einer Fluoreszenz führt. Dieses
Verfahren ist als Resonanzenergietransfer (RET) und auch als Fluoreszenzresonanzenergietransfer
(FRET) bekannt. Dieses RET-Verfahren ermöglicht es, dass die Polydiacetylenfluoreszenz
Zeitverfallseigenschaften des Fluorophors aufweist.
- (3) Durch den Polydiacetylenarray in der fluoreszenten Form,
der Anregungslicht absorbiert und die Energie aus dem angeregten
Zustand auf das Fluorophor überträgt, was
zu einem Fluoreszieren des Fluorophors führt. Dieses RET-Verfahren kann
zu einem Anstieg des effektiven Stokes-Shifts des Systems führen und auch
die Gesamtquantenausbeute erhöhen.
- (4) Durch den angeregten Zustand des Fluorophors, das ein Elektron
auf den Array überträgt oder
durch den angeregten Zustand des Arrays, der ein Elektron auf das
Fluorophor überträgt. Dieses
Verfahren ist als photoinduzierter Elektronentransfer (PET) bekannt.
- (5) Dadurch, dass der Array das Anregungslicht absorbiert, das
für die
Fluorophorenfluoreszenz benötigt wird
oder dadurch, dass das Fluorophor das Anregungslicht absorbiert,
das für
die Arrayfluoreszenz benötigt
wird.
- (6) Dadurch, dass das Fluorophor die Fluoreszenz des Arrays
auslöscht.
- (7) Dadurch, dass der Array die Fluoreszenz des Fluorophors
auslöscht.
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Die
Zugabe von Fluorophoren zu dem Polydiacetylenarray ermöglicht es,
das Ausmaß der
Veränderung
der Fluoreszenz des Arrays während
eines Assays zu erhöhen
und so die Assayempfindlichkeit zu erhöhen und auch die Fluoreszenz
des Fluorophors während
des Assays als zweites Maß der
Veränderung
im Polydiacetylenarray, ausgelöst
durch den Analyten, zu überwachen.
Die RET-Interaktion zwischen Fluorophor und Polydiacetylenarray
wird unten diskutiert.
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Fluoreszenzresonanzenergiertransfer
(RET)
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Während die
Fluoreszenzüberwachung
unter Verwendung der inneren Fluoreszenz des Polydiacetylens eine
Verbesserung gegenüber
der Absorption (d.h. der colorimetrischen) Überwachung ist, ist das Polydiacetylen
ein relativ schwaches Fluorophor. Fluoreszente Polymere sind häufig schlechte
Fluorophore, da die konjugierten Ketten als Fallen für den angeregten
Zustand wirken können
und Mechanismen für
eine nicht strahlende Entspannung aus dem angeregten Zustand bereitstellen,
was zu einem Auslöschen
der Fluoreszenz führt
(Warta R. et al, J. Chem. Phys., 1988, 1, 95–99). Es wird die Theorie aufgestellt,
dass die langen Konjugationslängen
von blauem Polydiacetylen sehr effektive Fallen für die angeregten
Zustände
bereitstellen, was der Grund dafür
ist, dass die blaue Form effektiv nicht fluoreszent ist (Morgan
J. et al., Chem. Phys. Lett., 1992, 196, 455–461). Rote und gelbe Polydiacetylenarrays
enthalten tatsächlich
Mischungen von Polymerketten unterschiedlicher Konjugationslängen und
es ist so sehr wahrscheinlich, dass ein Interketten-Quenching wie
auch ein Intraketten-Quenching
die Fluoreszenz der kürzeren
Konjugationslängen
reduziert.
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Die
Gesamtfluoreszenz der Polydiacetylenarrays kann durch Inkorporation
bestimmter Fluorophore in die Lipidbereiche, an den Lipid/Wassergrenzflächen und
der Wasserlösung
selbst, erhöht
werden. Die Erfinder haben die These aufgestellt, obwohl sie nicht
hieran gebunden sind, dass bestimmte Fluorophore Energie von den
angeregten fluoreszenten PDA-Ketten über einen Resonanzenergietransfer
(RET a.k.a. FRET) akzeptieren und dann fluoreszieren. Der RET-Prozess
scheint ein Kurzschluss von Innerketten-Quenching-Mechanismen zu
sein und führt
zu einem 20- bis 30-fachen
Anstieg der Fluoreszenzintensität
des Systems. Der RET-Prozess mit bestimmten Fluorophoren erhöht auch
signifikant der Stokes-Shift von weniger als 100 nm auf mehr als
200 nm. Dies ist wichtig, wenn Plattenablesevorrichtungen verwendet
werden, um die Fluoreszenz zu messen, da sie häufig weniger als optimale optische
Eigenschaften aufweisen oder wenn die Fluoreszenz von Feststoffen
abgelesen wird, wo es einen üblicherweise
höheren
Hintergrund aus der Reflexion des Anregungslichts von der Oberfläche gibt.
Die eingebauten Fluorophoren werden direkt durch die Wellenlängen angeregt,
die verwendet werden, um das Polydiacetylen anzuregen, und zwar
nur in einem geringen Ausmaß, und
so werden sie die nicht fluoreszenten Polydiacetylenarrays, die
diese Fluorophoren enthalten, nicht signifikant fluoreszent machen.
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Es
ist auch möglich,
dass die Fluorophoren Energie aus ihren angeregten Zuständen auf
die fluoreszente Form des Polydiacetylenarrays übertragen und so zu einem Fluoreszieren
führen.
Ein Fluorophor kann bei einer Wellenlänge angeregt werden, durch
die das Polydiacetylen nicht angeregt wird, und dann wird der Transfer
von Energie auf das Polydiacetylen zu einem Fluoreszieren des Polydiacetylens
führen.
Dies kann auch der effektive Stokes-Shift des gesamten Polydiacetylenarrays
erhöhen.
Wenn das Fluorophor eine lange Lebenszeit aufweist, beispielsweise
weisen bestimmte Terbium- und Europium-Verbindungen lange angeregte Zustandsverfallszeiten
auf, wird die Polydiacetylenfluoreszenzverfallszeit ebenfalls eine ähnliche
Lebenszeit haben. Dies ermöglicht
es, zeitaufgelöste
Fluoreszenz(TRF)-Messungen unter Verwendung von Polydiacetylenarrays
und üblichen
TRF-Ablesevorrichtungen (z.B. Victor2V)
durchzuführen.
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Ein
zusätzliches
Assay-Verfahren misst Veränderungen
der Polarisation von fluoreszenten Polydiacetylenliposomen, um eine
Bindung und eine Reaktion von Analyten von Interesse mit den Liposomen
nachzuweisen. Für
dieses Verfahren wird die Veränderung
der Polarisation der Liposomenfluoreszenz an Stelle der Veränderung
der Intensität
der Fluoreszenz gemessen.
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Fluoreszenzpolarisation
für den
Nachweis
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Das
Fluoreszenzpolarisationsnachweisverfahren hängt von einer Veränderung
der Rotation (oder dem Taumeln) fluoreszenter Polydiacetylenliposomen
oder anderer fluoreszenter dreidimensionaler Arrays ab, wenn die
interessierenden Analyte an die Arrays binden oder mit diesen reagieren.
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Die
dreidimensionalen fluoreszenten Polydiacetylenarrays werden mit
polarisiertem Licht angeregt. Wenn die Arrays Licht emittieren,
bevor sie rotieren, wird die Emission ebenfalls polarisiert sein.
Ein Polarisator wird in den Emissionsweg platziert und wird jedes
emittierte Licht (d.h. Fluoreszenz) ausfiltern, das nicht die geeignete
Polarität
aufweist. wenn die Arrays ausreichend Zeit haben, um signifikant
nach der Anregung und vor der Emission zu rotieren, wird die Emission
depolarisiert. Nachdem ein Analyt an die Arrays bindet, sollte eine
signifikante Reduktion der Taumelrate vorliegen, wenn die Analyten
in ungefähr
derselben Größe vorliegen
oder größer als
die Arrays. Dies wird dazu führen,
dass die Emission polarisierter wird. Es ist auch möglich, dass
der Analyt an multiple Arrays binden wird; dies würde die
Rotation weiter verzögern
und die Polarisation erhöhen.
Wenn die Arrays an multiple Analyten binden, sollte sich die Polarisation
ebenfalls erhöhen.
Wenn der Analyt die Struktur des Liposoms oder anderer dreidimensionaler
Polydiacetylenarrays abbaut oder verändert oder Cluster von Liposomen
oder anderer dreidimensionaler Polydiacetylenarrays desaggregiert,
durch Reaktion mit einem reaktiven Substrat, das in den Array inkorporiert
ist, sollte dies die Taumelrate des Arrays verändern und daher seine Fluoreszenzpolarisation.
Wenn der Analyt Cluster von Liposomen oder anderer dreidimensionaler
Polydiacetylenarrays desaggregiert und zwar durch Reaktion mit oder
Bindung an Substrate, die in die Arrays inkorporiert sind, sollte
dies die Taumelrate der Arrays verändern und daher die gemessene Fluoreszenzpolarisation.
Wenn der Analyt an eine Oberfläche
gebunden ist, einschließlich
der Oberfläche
eines Mikrokügelchens
(Durchmesser typischerweise im Nanometer- und Mikrometerbereich
bis zu 1 mm) oder der Oberfläche
eines Makrokügelchens
(Durchmesser typischerweise im Millimeter- und noch größeren Bereich)
oder an ein kolloidales Teilchen und ein dreidimensionales Polydiacetylenarray
an den Analyten bindet, kann sich die Fluoreszenzpolarisation des
Arrays ebenfalls verändern.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
dieses Nachweisverfahrens verwendet fluoreszente Polydiacetylenliposomen,
die Liganden und/oder reaktive Substrate inkorporieren, als dreidimensionale
Arrays.
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Die
Veränderung
der Polarisation wird durch Messung der Emissionsintensität durch
einen Polarisator bestimmt, der parallel (Ip)
ist und die Emission durch einen Polarisator, der senkrecht (Is) zum Anregungspolarisator ist. Die Polarisation
wird wie folgt berechnet: P = (Ip – Is)/(Ip + Is); wenn die Bindung auftritt, erhöht sich Ip und Is vermindert
sich und die Polarisation steigt. Ein vergleichbares Verfahren ist
das Verfolgen der Anisotropie, r = (Ip – Is)/(Ip + 2Is) anstelle der Polarisation.
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Beispiele
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Die
folgenden nicht begrenzenden Beispiele werden präsentiert, um das Verständnis der
vorliegenden Erfindung weiter zu erleichtern.
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In
den folgenden Beispielen wurden die Diacetylenfettsäuren, wenn
nicht anders festgehalten, von Farchan oder GFS erworben oder selbst
synthetisiert. Die Acetylenverbindungen wurden von GFS oder Lancaster
erworben. Die Reagentien wurden von Aldrich and Fisher Scientific
erworben. Dimyristoylphosphatidylcholin (DMPC), 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphorylethanolaminocarproylmaleimid,
Bienengiftphospholipase A2(PLA2), Monosialogangliosid
GM1, und Choleratoxin B Untereinheit wurden
von Sigma erworben. Organische Fluorophore wurden von Molecular
Probes und Aldrich erworben; Terbium- und Europiumsalze von Alfa
Aesar. Chlamydia trachomatis Antikörper (anti-MOMP) wurden von
ViroStat arhalten; Chlamydia trachomatis Elementarkörper (EBs)
wurden von Advanced Biotechnologies erworben. H2O
wurde durch Ultrafiltration durch ein Millipore Milli-Q Plus System
gereinigt. Die Lösungsmittel
wurden von Fisher Scientific in Optima-Grad, wenn nicht anders festgehalten,
erhalten; wasserfreie Lösungsmittel
wurden von Aldrich erhalten.
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Eine
Sondenbestrahlung wurde unter Verwendung eines Imaging Products
Sonic 300 V/T, ausgerüstet mit
einer Mikrospitze mit einer ungefähr auf 25% eingestellten Kraft
erreicht. Eine Badbeschallung wurde unter Verwendung eines Fisher
Scientific FS140H Beschallers erreicht, gefüllt mit Wasser und auf die
geeignete Temperatur erwärmt.
Die Photopolymerisation wurde unter Verwendung eines UV-Ofens, der
kalibrierte Energiedosen von UV-Licht um 254 nm zuführen kann,
erreicht. Fluoreszenzspektren wurden in Küvetten und in Platten mit 96
Vertiefungen (schwarzes und weißes
unbehandeltes Polystyrol) mit einer SPEX Fluoromax-2 mit einer MicroMax
Plattenablesevorrichtung gemessen. UV/VIS-Spektren wurden in Platten
mit 96 Vertiefungen mit einem Molecular Devices Spectramax-250 Plattenableser
gemessen. Die Assaydaten wurden unter Verwendung sowohl von dem
Fluoromax-2 Plattenableser, als auch Wallach Victor2 und
Victor2V-Ablesevorrichtungen gesammelt. 1H und 13C-Spektren
wurden durch Acorn NMR, Livermore CA, erhalten.
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Diacetylenfettsäuren, die
nicht kommerziell erhältlich
waren, wurden gemäß Literaturverfahren
durch die Kupfer(I)-vermittelte Kupplung des geeigneten 1-Iod-1-ynkohlenwasserstoffs
und der ω-yn-carbonsäure (Tieke
B. et al, Angew. Chem. Int. Ed. Eng., 1976,15 (12), 764–765) synthetisiert.
Der 1-Iod-1-yn-Kohlenwasserstoff wurde durch Deprotonierung des
korrespondierenden 1-yn-Kohlenwasserstoffs mit einem Äquivalent Butyllithium
in wasserfreiem Hexan bei Raumtemperatur unter Argon für eine Stunde,
gefolgt von Zugabe von 1,02 Äquivalenten
Iod hergestellt. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 6 Stunden
gerührt,
gefolgt von 15 Stunden bei –20°C. Die Reaktion
wurde mit 1 M Salzsäure
gelöscht
und das Produkt in Ethylether extrahiert. Die kombinierten Etherextrakte
wurden mit gesättigter
Natriumthiosulfatlösung
fünfmal
gewaschen, zweimal mit gesättigtem
Natriumchlorid, mit Magnesiumsulfat getrocknet und gefiltert. Das
Lösungsmittel
wurde unter Partialdruck entfernt, um ein rohes 1-Iod-1-alkyn mit 98% Ertrag
zu ergeben. Das Rohprodukt wurde mit Isopropylalkohol verdünnt und
in der nächsten
Reaktion innerhalb von 2 Stunden verwendet oder in unverdünnter Form
bei –20°C für nicht
mehr als ungefähr
20 Stunden gelagert.
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Ein Äquivalent
der ω-Yn-carbonsäure wurde
in 1 M Kaliumhydroxidlösung,
enthaltend 1,3 Äquivalent KOH,
unter Argon gelöst.
Eine katalytische Menge (ungefähr
0,1 Äquivalent)
Hydroxyammoniumchlorid wurde der Lösung zugefügt. Kupfer(I)chlorid, 0,25 Äquivalente,
wurde in 70% Ethylamin in Wasser, enthaltend 4,4 Äquivalente
Ethylamin, gelöst.
Diese Lösung
wurde der deprotonierten Fettsäurelösung zugefügt und die
Mischung in einem Eiswasserbad gekühlt. Das rohe 1-Iod-1-alkyn
(1,05 Äquivalente)
wurde in Isopropylalkohol (ungefähr
2 Volumen Iod-Alkinlösung
zu einem Volumen Reaktionsmischung) zugefügt, der Kolben mit Folie geschützt, um
den Inhalt vor Licht zu schützen,
und die Reaktion eine Stunde bei 0°C gerührt. Die Reaktion wurde dann
auf Raumtemperatur erwärmt
und für
weitere ungefähr
20 Stunden gerührt.
Die Reaktion wurde mit 1 M Schwefelsäure gelöscht und das Produkt in Ethylether
extrahiert. Die kombinierten Etherextrakte wurden mit jeweils den
folgenden gewaschen: Wasser, gesättigtem
Natriumthiosulfat und gesättigtem
Natriumchlorid wiederholt und dann über Magnesiumsulfat getrocknet.
Die Mischung wurde gefiltert und das Lösungsmittel unter Partialdruck
entfernt, um das Rohprodukt in quantitativem Ertrag zu ergeben.
Die Diacetylenfettsäuren
wurden entweder durch wiederholtes Umkristallisieren aus Chloroform
Hexan und Hexan gereinigt oder durch Flash-Säulenchromatographie auf Siliciumoxid,
eluiert mit einem ansteigenden Prozentsatz Isopropanol in Chloroform,
gefolgt von Umkristallisation aus Hexan. Die Reinheit wurde durch
Dünnschichtchromatographie
auf Siliciumoxid bestimmt (eluiert mit 5% Methanol in Chloroform)
und 1HNMR und 13CNMR-Analyse.
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Chloroformlösungen von
Diacetylentensiden wurden durch Lösen der geeigneten Menge Tensid
in Chloroform zur Herstellung einer 2,0 mM Lösung hergestellt und dann durch
Filtern der Lösung
durch 0,22 μm Poren-PTFE-Filter zur Entfernung
von jeglichem Polymer. Diacetylenliposomenlösungen wurden gemäß den allgemeinen
Verfahren hergestellt, präsentiert
in der Literatur (Hupfer B. et al., Chem. Phys. Lipids, 1983, 33, 355–374; Spevak
et al., J. Am. Chem. Soc., 1993, 115, 1146-supplementary materials;
Reichart A. et al., J. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 829-supplementary
materials) durch Trocknen organischer Lösungen der Diacetylentenside
zusammen mit irgendwelchen Additiven (z.B. Liganden oder reaktiven
Substraten und/oder Fluorophoren), Zugabe von Wasser oder Puffer,
um die kombinierten Materialien auf ungefähr insgesamt 1 mM zu bringen,
Sondenbeschallung zur Dispersion der Materialien, Filtration durch
einen 0,8 μm
Porengröße-Zelluloseacetatfilter
und Kühlen
bei 4 oder 10°C über Nacht.
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Chlamydia
trachomatis-Antikörper
(anti-MOMP) wurde in identische Hälften durch Reduktion der Hinge-Disulfidbindungen
mit 2-Mercaptoethylaminhydrochlorid (MEA) (Hermanson G., Bioconjugate
Techniques, 1996, Academic Press, San Diego, S. 83) gespalten. Die
Antikörperlösung (0,950
mL, zur Verfügung
gestellt als 4–5
mg/mL in 2 mM KH2PO4/8
mM Na2HPO4/155 mM
NaCl, pH 7,2) wurde mit 0,02 mL 2 mM KH2PO4, 0,08 mL 8 mM Na2HPO4 und 0,02 mL 500 mM EDTA kombiniert, bei
pH 7,4. MEA (6 mg) wurde zugefügt
und das Reaktionsrohr mit Argon gespült und bei 37°C 90 Minuten
inkubiert. Die Reaktionslösung
wurde entfernt und ungefähr
20 Stunden (10.000 MWCO-Dialysekassette) gegen 0,1 M Na2HPO4/0,15 M NaCl Puffer bei pH 7,2 (3 Änderungen
von ungefähr
750 mL) dialysiert.
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Die
freien Thiolgruppen wurden verwendet, um die Antikörperhälften an
1,2-Distearoylsn-glycero-3-phosphorylethanolaminocarproylmaleimid
(PE-M) zu konjugieren, um die Antikörper mit Lipidschwänzen zu
versehen (Hermanson G., ibid, S. 463–465). PE-M (0,21mg) wurde
den dialysierten gespaltenen Antikörperhälften zugefügt, das Reaktionsrohr mit Argon
gespült
und dann im Bad bei 37°C
mit gelegentlichem Vortexmischen über 2 Stunden beschallt, um
das PE-M zu dispergieren. Das Rohr wurde dann bei 37°C eine Stunde
inkubiert und die Lösung
darauf folgend ungefähr
20 Stunden dialysiert (10,000 MWCO Dialysekassette), und zwar gegen
1,5 mM KH2PO4/1
mM Na2HPO4/137 mM
NaCl/2,7 mM KCl bei pH 7,1 (3 Änderungen
von ungefähr
750 mL).
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Anti-Chlamydia
trachomatis-Antikörperhälften, konjugiert
an PE-M, wurden in nicht polymerisierte Diacetylenliposomen über Detergensdialyse
unter Verwendung von Deoxycholat (Huang A. et al, J. Biol. Chem., 1980,
255 (17), 8015–8018)
inseriert. Die Liposomenlösung
(1,0 mL, 1 mM im Lipid) wurde mit 6 bis 7 μL der konjugierten Antikörperhälftenlösungen,
56 μL der
Deoxycholatlösung
(12,5% in Wasser) and 100 μL
15 mM KH2PO4/10
mM Na2HPO4/1,37
M NaCl/27 mM KCl bei pH 7,4 kombiniert. Die Mischung wurde dann
bei 4°C für ungefähr 20 Stunden
gegen 10 mM KCl/1,5 mM KH2PO4/1
mM Na2HPO4, bei
pH 7,1 dialysiert, unter Verwendung einer 10,000 MWCO-Kassette und
drei Veränderungen
bei ungefähr
750 ml.
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Beispiel 1
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Die
Liposomen wurden aus 10,12-Pentacosadyinsäure (PDA) (10,12-pentacosadiynoic
acid) in Wasser gebildet und mit 400 mJ/cm2 UV-Energie
bei ungefähr
254 nm photopolymerisiert. Die Lösung
wurde auf 0,1 mM in Originallipid verdünnt und das Fluoreszenzspektrum
gemessen. Die Lösung
wurde für
10 Minuten auf 63°C
erwärmt
und das Fluoreszenzspektrum wiederum gemessen. Die Fluoreszenz der
beiden Maxima stieg um 350 und 400%. Dies zeigt die Umwandlung aus
der nicht fluoreszenten in die fluoreszente Form der Polydiacetylenliposomen
unter Erwärmung.
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Beispiel 2
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Zusätzliche
Lösungen
polymerisierter Liposomen wurden wie für Beispiel 1 mit Fluorophoren,
dem PDA bei 5% molarer Konzentration zugefügt, hergestellt. Die Fluoreszenzspektren
wurden genommen, sowohl von der polymerisierten Liposomenfluoreszenz
als auch der Fluorophorenfluoreszenz, die Proben auf 63 bis 65°C für 10 bis
15 Minuten erwärmt
und die Spektren wieder gemessen. Die Daten werden in Tabelle 1
präsentiert.
Die Liposomenfluoreszenz stieg um das bis zu 13-fache und die Fluorophorenfluoreszenz
variierte auch von einem Abfall von 16% auf einen Anstieg um das
20,3-fache (2,030%).
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Tabelle
1: Veränderung
der Fluoreszenz nach 10 bis 15 m bei 63 bis 65°C
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Beispiel 3
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PDA-Liposomen
wurden in Wasser hergestellt und wie für Beispiel 1 photopolymerisiert.
Verdünnte Lösungen wurden
unter Verwendung gleicher Volumina mit H2O
und 25 mM Natriumbicarbonat auf ungefähr 0,1 mM in Originallipid
hergestellt. Die Liposomenfluoreszenzspektren der mit Wasser verdünnten Proben
wurden gemessen und nach 30 Minuten wurden auch die Spektren der
Basen-verdünnten
Proben gemessen. Die prozentuale Veränderung der Fluoreszenz des
560 nm Maximums variierte von einem 55%-igen Anstieg für die einfachen
Poly-PDA-Liposomen zu einem 565%-igen Anstieg für eines der Liposomen mit Fluorophorenproben
(Tabelle 2).
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Tabelle
2: Veränderungen
der Poly(PDA)liposomenfluoreszenz mit Base
-
Beispiel 4
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Liposomen
wurden aus PDA in Wasser hergestellt und wie für Beispiel 2 photopolymerisiert.
Die Poly-PDA-Liposomenlösung
wurde 1:1 mit 25 mM Natriumbicarbonat auf ungefähr 0,1 mM in Originallipid
verdünnt.
Ein Teil der Probe wurde in eine Quarz-Mikrozelle (250 μL) des Fluoromax2
platziert und die Fluoreszenzemission bei 560 nm über 2 Stunden überwacht.
Die Absorption eines anderen Teils bei 650 nm, 560 nm und 490 nm
wurde simultan über
2 Stunden überwacht.
Die prozentualen Veränderungen
der Messungen von den anfänglichen
Werten wurden für
jeden Datenpunkt (prozentuale Veränderung = 100 × [(V (t) – V(0))/(V(0)] berechnet,
wobei V(t) der gemessene Wert zum Zeitpunkt t ist, und v(0) der
Anfangswert ist. Die prozentualen Veränderungsdaten für Fluoreszenz
und Absorption der Poly(PDA)liposomen sind in 3 dargestellt
und zeigen deutlich, dass die Veränderung des Fluoreszenzsignals
signifikant größer war
als die Veränderung
der Absorption.
-
Beispiel 5
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1 μM und 5 μM Lösungen von
Poly(PDA)liposomen wurden durch geeignete Verdünnung eines Grundstocks polymerisierter
Liposomenlösung
(siehe Beispiel 1) mit 25 mM NaHCO3 hergestellt,
was die Umwandlung der Poly(PDA)liposomen in fluoreszente Formen
auslöste.
Die UV/VIS-Absorption der Proben (jeweils 100 μL) wurde unter Verwendung einer
Molecular Devices-Plattenablesevorrichtung
mit einer Costar UV/VIS-Platte mit 96 Vertiefungen gemessen. Es
wurde keine Absorption für
irgendeine der Proben oberhalb eines Wasserhintergrunds bei 650
nm, 620 nm, 560 nm und 490 nm spezifisch gemessen und über ein
Raster von 350 bis 750 nm im Allgemeinen. Die Fluoreszenzspektren
der Lösungen
wurden unter Verwendung des SPEX Fluoro- Max 2 gemessen mit einer Quarz-Mikrozelle
und einer Anregung bei 490 nm. Fluoreszenzsignale bei 560 nm von
ungefähr
dem 4- bis 5-fachen Wasserhintergrund wurden für die 1 μM- bzw. 5 μM-Lösungen gemessen. Wenn die Fluoreszenz
der Lösungen
in einer schwarzen Griener-Platte mit 96 Vertiefungen (jeweils 100 μL) mit dem
Viktor2-Plattenableser gemessen wurde, mit
einer Anregung von 485 nm, zeigten die 1 μM- und die 5 μM-Liposomenlösungen beide
signifikante Signale bei 642 nm über
dem Wasserhintergrund von 3-mal dem Hintergrund bzw. 5-mal dem Hintergrund.
Dies demonstriert den Anstieg der Empfindlichkeit der Fluoreszenzmessungen
gegenüber
UV/VIS.
-
Beispiel 6
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Liposomen
wurden in Wasser aus einer Mischung von 10,12-Tricosadiynsäure (TRCDA) (10,12-tricosadiynoic
acid) und Dimyristoylphosphatidylcholin (DMPC) in einem 7:2 molaren
Verhältnis
hergestellt. Die Liposomen wurden mit 200 mJ/cm2 UV-Energie
bei 254 nm polymerisiert. Phospolipase A2 (PLA2) wurde in Wasser mit 1,0 mg/ml gelöst. Eine
gemischte Pufferlösung
wurde aus Tris (50 mM) und NaCl (150 mM) bei pH 7,7 hergestellt
und mit der PLA2-Lösung mit 9 Teilen Puffer zu
einem Teil PLA2-Lösung kombiniert. Diese Lösung wurde
der Liposomenlösung
zugefügt,
wobei sie zu 0,091 mM in Liposomen verdünnt wurde („PLA2-Probe") und die Fluoreszenz
wurde über
eine Stunde überwacht.
Eine Kontrolllösung
von 9 Teilen Mischpuffer zu einem Teil H2O
wurde ebenfalls hergestellt. Die Kontrolllösung wurde verwendet, um die
Liposomenlösung
auf 0,091 mM zu verdünnen
(„Kontrolllösung") und die Fluoreszenzemssion
bei 635 nm wurde über
eine Stunde überwacht.
Doppel-PLA2- und Kontrollproben wurden hergestellt
und die Absorption bei 650 und 490 nm überwacht und das 650/490 nm-Absorptionsverhältnis zu
jedem Zeitpunkt berechnet. Die prozentuale Veränderung der Emission bei 635
nm und das 650 nm/490 nm-Absorptionsverhältnis wurden
wie in Beispiel 4 beschrieben berechnet. Nach 5 Minuten war die
Emission der PLA2-Lösung um 42% gestiegen, während die
Emission der Kortrolllösung
um 14% gestiegen war. Das Absorptionsverhältnis der PLA2-Lösung war
um 29% abgefallen, während
das Verhältnis
für die
Kontrolle um 23% abgefallen war. Nach einer Stunde war die Emission
der PLA2-Probe um 187% gestiegen, die der
Kontrollprobe um 130%; das Absorptionsverhältnis der PLA2-Lösung war
um 56% gefallen, während
das der Kontrolllösung
um 44% gefallen war.
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Beispiel 7
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Liposomen
wurden in Wasser aus einer Mischung aus 10,12-Tricosadiynsäure (TRCDA)
und Dimyristoylphosphatidycholin (DMPC) in einem 7:2-molaren Verhältnis mit
einem inkorporierten Fluorophor BODIPYTM TR-Cadaverin
in einem Verhältnis
von 1 Fluorophor zu 200 TRCDA hergestellt. Die Liposomen wurden
mit 200 mJ/cm2 UV-Energie bei 254 nm polymerisiert.
Phospholipase A2 (PLA2) wurde in Wasser
mit 1,0 mg/ml gelöst. Eine
Mischpufferlösung
wurde aus Tris (50 mM) und NaCl (150 mM) bei pH 7,7 hergestellt
und mit der PLA2-Lösung mit 9 Teilen Puffern zu
einem Teil PLA2-Lösung kombiniert. Diese Lösung wurde
der Liposomenlösung zugefügt, verdünnte diese
auf 0,091 mM in Liposomen („PLA2-Probe")
und die Fluoreszenz wurde über
eine Stunde überwacht.
Eine Kontrolllösung
von 9 Teilen Mischpuffer zu einem Teil H2O
wurde ebenfalls hergestellt. Die Kontrolllösung wurde verwendet, um die
Liposomenlösung
auf 0,091 mM zu verdünnen
(„Kontrolllösung") und die Fluoreszenzemssion
bei 635 nm wurde über
eine Stunde überwacht.
Die prozentualen Veränderungen der
Emission bei 635 nm wurden wie in Beispiel 4 beschrieben berechnet.
Nach 5 Minuten war die Emission der PLA2-Lösung um
46% gestiegen, während
diejenige der Kontrolllösung
um 10% gestiegen war. Nach einer Stunde war die Emission der PLA2-Probe um 255% gestiegen und die der Kontrollprobe
um 152%.
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Beispiel 8
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Liposomenlösungen wurden
in Wasser aus Mischungen aus 10,12-Tricosadiynsäure (TRCDA) und Dimyristoylphosphatidycholin
(DMPC) in einem 7:2-molaren Verhältnis
hergestellt, wobei Fluorophoren in einem Verhältnis von ungefähr einem
Fluorophor zu 200 TRCDA zugefügt
wurden. Jede Präparation
hatte ein anderes zugefügtes
Fluorophor. Die Liposomen wurden mit 40 mJ/cm2 UV-Energie
bei 254 nm polymerisiert. Phospholipase A2 (PLA2) wurde in wasser mit 1,2 mg/ml gelöst. Eine
Mischpufferlösung
wurde aus Tris (894 mM), NaCl (150 mM) und CaCl2 (4,5
mM) bei pH 7,1 hergestellt und mit der PLA2-Lösung mit
9 Teilen Puffern zu einem Teil PLA2-Lösung kombiniert.
Diese Lösung
wurde den Liposomenlösungen
zugefügt,
verdünnte
diese auf 0,091 mM in Liposomen („PLA2-Probe") und die Fluoreszenz
der Liposomen wurde über
eine Stunde bei 630 nm überwacht.
Eine Kontrolllösung
von 9 Teilen Mischpuffer zu einem Teil H2O
wurde ebenfalls hergestellt. Die Kontrolllösung wurde verwendet, um die
Liposomenlösung
auf 0,091 mM zu verdünnen
und die Fluoreszenzemssion der Liposomen wurde über eine Stunde überwacht.
Ein zweites Kontrollexperiment bestand aus einer Verdünnung der
Liposomenlösungen
auf 0,091 mM mit H2O und Überwachung
der Fluoreszenz über eine
Stunde. Die Daten werden in Tabelle 3 präsentiert. Es kann beobachtet
werden, dass die Liposomenfluoreszenz für die Proben, die PLA ausgesetzt
waren, stieg, und signifikant weniger stieg oder abnahm für die Proben,
die der Kontrollpufferlösung
und einfachem Wasser ausgesetzt waren.
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Tabelle
3: Prozentuale Veränderung
der Liposomenfluoreszenz bei einer 630 nm Emission nach einer Stunde
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Beispiel 9
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Liposomen
wurden aus 5,7-Docosadiynsäure
mit 5 Molar% Monosialogangliosid GM1 und
0,5 Molar% DIC-18(5) inkorporiert hergestellt, 1 mM Gesamtlipid
in H2O und unter N2 mit
2,4 J/cm2 photopolymerisiert. Die Liposomenlösung (20 μL) wurde
mit 10 mM Natriumphosphatpuffer bei pH 6,25 (55 μL) in den Vertiefungen einer
Mikrotiterplatte bei 96 Vertiefungen kombiniert. Nach 40 Minuten
wurden entweder H2O (25 μL) oder 10 mM Natriumphosphatpuffer
bei pH 7,0 (25 μL)
oder Choleratoxin B-Untereinheit (CTB)-0,74 mg/mL in 10 mM Natriumphosphatpuffer
bei pH 7,0 (25 μL)
jeder Vertiefung zugefügt.
Die Fluoreszenzintensität
bei 680 nm wurde periodisch über
4 Stunden gemessen. Die Vertiefungen mit CTB zeigten einen durchschnittlichen
Anstieg von 193% in der Fluoreszenz nach 4 Stunden, die Vertiefungen
mit zugefügtem
Puffer zeigten einen durchschnittlichen Anstieg von 129% und die
Vertiefungen mit zugefügtem
H2O zeigten eine durchschnittliche Veränderung
von –2%.
Ein Doppelassaylauf mit einer Überwachung
der Absorption bei 620 nm und 490 nm zeigte durchschnittliche Veränderungen
in den 620/490 nm-Absorptionsverhältnissen von –12% für CTB, –9% für Puffer
und –2%
mit H2O.
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Beispiel 1.0
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Liposomen
wurden aus PDA mit 0,5 Molar% DIC-18(5) inkorporiert hergestellt.
Anti-Chlamydia trachomatis-Antikörperhälften, konjugiert
mit 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphorylethanolamincaproylmaleimid wurden über Detergensdialyse
unter Verwendung von Deoxycholat wie oben beschrieben inseriert.
Die Liposomen wurden mit 600 mJ/cm2 polymerisiert,
um Polydiacetylenliposomen in nicht fluoreszenter Form zu ergeben.
Die Liposomenlösung
(10 μL)
wurde mit H2O (80 μL) in einer Platte mit 96 Vertiefungen
verdünnt
und Chlamydia trachomatis-Elementarkörperlösung (108/mL
in 10 mM Na-Phosphat/154 mM NaCl bei pH 7,4, 10 μL) zugefügt. Puffer ohne Elementarkörper wurde
der Kontrollvertiefung zugefügt.
Die Proben wurden mit 475 nm Licht angeregt und die Fluoreszenzintensitäten bei
635 nm (Polydiacetylenemission) und 680 nm (Fluorophoremission)
wurden überwacht.
Nach einer Stunde betrug die Fluoreszenzintensität bei 635 nm 3168 für die Kontrolle
und 3466 für
die aktive Probe; die Fluoreszenzintensität bei 680 nm lag bei 2512 für die Kontrolle
und 3738 für
die aktive Probe.
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Beispiel 11
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Nicht
polymerisierte TRCDA-Liposomen wurden in Wasser hergestellt, auf
4°C abgekühlt und
die Lösung
durch einen gekühlten
in der Hand zu haltenden Extruder (Avestin Inc., Lipo-Fast Basic),
ausgerüstet
mit einer 100 nm Poren-Polycarbonatmembran, passiert. Die Membran
wurde entfernt, 5 Minuten bei 4°C
gekühlt und
dann mit 100 mJ/cm2 UV-Energie (254 nm)
photopolymerisiert. Die Membran veränderte sich in ein tiefes Blau
und erhielt sich die Farbe über
2 Monate, gelagert an Luft und gegenüber Licht ausgesetzt. Nach
2 Monaten wurde die Fluoreszenz der Membran abgelesen, die Membran
in 25 mM NaHCO3 eine Minute eingeweicht
und die Fluoreszenz wieder abgelesen – sie war um 216% angestiegen,
wie dargestellt in 4. Ähnliche Membranen hatten ihre
ursprüngliche
Farbe und den nicht fluoreszenten Zustand für über 12 Monate beibehalten und
konnten immer noch in die fluoreszente Form umgewandelt werden.
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Beispiel 12
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Liposomen
wurden aus TRCDA hergestellt und Anti-Chlamydia-Antikörper, konjugiert
an 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphorylethanolaminocaproylmaleimid,
wurden wie oben beschrieben inseriert. Die Liposomenlösung wurde
für ungefähr 40 Stunden
bei 4°C
gekühlt.
Ungefähr
1,5 mL der Lösung
wurden in eine Spritze aufgenommen, ein Spritzenfilterhalter, enthaltend
eine 200 nm-Poren dunkelgraue Polycarbonatmembran (Poretics) wurde
an der Spritze angebracht und die Lösung durch die Membran gefiltert,
um die Liposomen auf/in der Oberfläche abzulagern. Die Membran
wurde kurz bei –20°C gekühlt, dann
mit 0,05 J/cm2 254 nm UV-Licht belichtet.
Dies erzeugte eine dunkelblaue Beschichtung auf der Membran.
-
Die
Membran wurde auf einem schwarzen Metallstreifen angebracht, der
diagonal in einer Quarz-Zelle (ungefähr 2 mL Volumen) platziert
war. Die Zelle wurde mit Lösung
(A) gefüllt,
hergestellt aus einem Teil 10 mM Natriumphosphat/154 mM NaCl pH
7,4 zu 9 Teilen Wasser. Die Zelle wurde in einer Haltevorrichtung
mit einem 550 nm long pass-Filter platziert, angebracht auf der
Emissionsseite in dem Fluoromax 2-Fluorometer. Die Probe wurde mit
450 nm Licht angeregt und die Emission bei 615 nm jede Minute für eine Stunde
als Kontrollexperiment gemessen; es wurde kein Anstieg der Emission
beobachtet. Die Emission wurde als S/R gemessen = fluoreszentes
Signal geteilt durch ein Referenzsignal, direkt genommen von der
Anregungslampe; der Referenzwert beträgt weniger als 1 und kompensiert
die Fluktuation der Lampenintensität. Die Kontrolllösung wurde
dann entfernt und durch Chlamydia-Elementarkörper (EBs) bei ungefähr 107/mL in Lösung
(A) ohne Entfernung der Quarz-Zelle oder Probe ersetzt. Die Probe
wurde angeregt und die Emission bei 615 nm wie vorher für eine Stunde überwacht
und zeigte einen Anstieg. Die Probe blieb dann 16 Stunden in der
Lösung und
die Emission wurde wieder gemessen und zeigte einen weiteren Anstieg.
Nach einer Stunde in dar Kontrolllösung betrug die Probenemission
(S/R) 99,556; nach einer Stunde in der Pufferlösung betrug die Probenemission
(S/R) 112472 und 123928 nach 16 Stunden.
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Beispiel 13
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Liposomen
wurden aus PDA mit eingebauten 0,5 Molar% DIC-18(5) hergestellt.
Anti-Chlamydia trachomatis-Antikörper,
konjugiert an 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3phosphorylethanolaminocaproylmaleimid
wurden über
Detergensdialyse wie oben beschrieben inseriert. Die Liposomen wurden
auf einer weißen
Polycarbonatmembran mit 100 nm Poren wie in Beispiel 12 beschrieben
abgelagert. Die Membran wurde bei –20°C gekühlt und die Beschichtung photopolymerisierte
mit 0,08 J/cm2 UV-Energie bei 254 nm. Die
Membran wurde angebracht und zunächst
gegenüber
der Kontrolllösung
für eine
Stunde und dann gegenüber
der EB-Lösung ausgesetzt,
wie in Experiment 12 beschrieben. Die Fluoreszenzemission (S/R)
des inkorporierten Fluorophors wurde bei 676 nm. (550 nm long pass-Filter) überwacht:
nach einer Stunde in der Kontrolllösung hatte sie sich um –1% geändert, während sie
nach einer Stunde in der EB-Lösung
um 63%, nach 4 Stunden um 332% gestiegen war.
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Beispiel 14
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Liposomen
wurden aus 5,7-Tetracosadiynsäure
mit 0,5 Molar% DIC-18(5) inkorporiert hergestellt. Anti-Chlamydia
trachomatis-Antikörper,
konjugiert an 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphorylethanolaminocaproylmaleimid,
wurden über
Detergensdialyse wie oben beschrieben inseriert. Die Liposomen wurden
auf weißen Polycarbonatmembranen
mit 200 nm Poren wie in Beispiel 12 beschrieben abgelagert; 1 mL
nicht polymerisierte Liposomenlösung
pro 13 mm Membran. Die Membranen wurden bei –20°C gekühlt und die Beschichtungen
mit 0,20 J/cm2 UV-Fnergie bei 254 nm photopolymerisiert.
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Chlamydia-Elementarkörper (EBs)
bei ungefähr
108/mL in 10 mM Na-Phosphat/154 mM NaCl bei pH 7,4 wurden
auf ungefähr
106/mL mit Wasser verdünnt. Eine vergleichbare Puffermenge
wurde ähnlich
wie eine Kontrolllösung
verdünnt.
Zwei beschichtete Membranen wurden in Spritzenfilterkartuschen platziert,
jeweils auf eine unbeschichtete 200 nm-Poren-Polycarbonatmembran. Die Kontrolllösung (2
mL) wurde durch eine Membran geführt
und die EB-Lösung
(2 mL) durch eine andere, wobei eine 3 mL-Plastikspritze zum unter Druck
Setzen der Flüssigkeit
verwendet wurde. Die Filtration benötigte 15 bis 20 Minuten. Die
Membranen wurden aus den Kartuschen entfernt und auf schwarze Metallstreifen
angebracht, die dann in eine Quarz-Zelle wie in Beispiel 12 beschrieben
platziert wurden. Die Fluoreszenzemission (550 nm long pass-Filter)
wurde für
beide Proben gescannt und die Fluoreszenz bei 688 nm (Beschichtungsfluoreszenz)
wurde mit der Fluoreszenz bei 560 nm (im Wesentlichen Hintergrundreflexion)
verglichen: das 688nm/560nm-Emissionsverhältnis betrug 0,60 für die Membran,
die verwendet wurde, um die EB-Lösung
zu filtern, und 0,49 für
die Membran, die verwendet wurde, um die Kontrolllösung zu
filtern.
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Weitere Beispiele
-
Die
folgenden zusätzlichen
Beispiele illustrieren einige weitere fluoreszente Nachweissysteme
gemäß der vorliegenden
Erfindung:
Nachweis von Choleratoxin oder von Cholera unter
Verwendung von Poly(PDA)-Filmen mit GM1-Gangliosid und
Diacetylenen mit Sialinsäurekopfgruppen
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
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Nachweis
von Influenzavirus unter Verwendung von Poly(PDA)-Liposomen mit
Diacetylenen mit Sialinsäurekopfgruppen
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Liposomen.
-
Nachweis
von Influenzavirus unter Verwendung von Poly(PDA)-Filmen mit Diacetylenen
mit Sialinsäurekopfgruppen
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
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Nachweis
von PLA2 mit Poly(TRCDA)-Filmen mit inkorporiertem
DMPC und mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
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Nachweis
von Escherichia coli mit Poly(TRCDA)-Liposomen mit Diactadecylglycerylether-β-glucosiden
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Liposomen.
-
Nachweis
von Escherichia coli mit Polydiacetylenliposomen mit Antikörpern für Escherichia
coli inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Liposomen.
-
Nachweis
von Escherichia coli mit Poly(TRCDA)-Filmen mit Diactadecylglycerylether-β-glucosiden
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
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Nachweis
von Escherichia coli mit Polydiacetylenfilmen mit Antikörpern für Escherichia
coli inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Liposomen.
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Nachweis
von Salmonella mit Polydiacetylenliposomen mit Antikörpern für Salmonella
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Liposomen.
-
Nachweis
von Salmonella mit Polydiacetylenfilmen mit Antikörpern für Salmonella
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
-
Nachweis
von Listeria mit Polydiacetylenliposomen mit Antikörpern für Listeria
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Liposomen.
-
Nachweis
von Listeria mit Polydiacetylenfilmen mit Antikörpern für Listeria inkorporiert und
mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
-
Nachweis
von Campylobacter mit Polydiacetylenliposomen mit Antikörpern für Campylobacter
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Liposomen.
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Nachweis
von Campylobacter mit Polydiacetylenfilmen mit Antikörpern für Campylobacter
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
-
Nachweis
von Glucose mit Poly(N-hydroxysuccinimid PDA-PDA)-Filmen mit Hexokinase
inkorporiert auf die Oberfläche
und mit oder ohne Fluorophoren in den Filmen.
-
Nachweis
von Glucose mit Poly(N-hydroxysuccinimid PDA-PDA)-Liposomen mit
Hexokinase inkorporiert auf die Oberfläche und mit oder ohne Fluorophoren
in den Liposomen.
-
Nachweis
von Antigenen mit Polydiacetylenliposomen mit Antikörpern oder
Antikörperfragmenten
inkorporiert, mit oder ohne Fluorophoren zugefügt zu den Liposomen.
-
Nachweis
von Antigenen mit Polydiacetylenfilmen mit Antikörpern oder Antikörperfragmenten
inkorporiert, mit oder ohne Fluorophoren zugefügt zu den Filmen.
-
Nachweis
von Proteasen einschließlich
HIV-Protease mit Polydiacetylenliposomen mit Proteasesubstrat inkorporiert,
mit oder ohne Fluorophoren zugefügt
zu den Liposomen.
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Nachweis
von Proteasen einschließlich
HIV-Protease mit Polydiacetylenfilmen mit Proteasesubstrat inkorporiert,
mit oder ohne Fluorophoren zugefügt
zu den Filmen.
-
Nachweis
von Kinasen einschließlich
MAP-Kinasen mit Polydiacetylenliposomen mit Kinasesubstrat inkorporiert,
mit oder ohne Fluorophoren zugefügt
zu den Liposomen.
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Nachweis
von Kinasen einschließlich
MAP-Kinasen mit Polydiacetylenfilmen mit Kinasesubstrat inkorporiert,
mit oder ohne Fluorophoren zugefügt
zu den Filmen.
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Nachweis
von Choleratoxin unter Verwendung von Poly(5,7-docosadiynsäure) mit GM1-Gangliosid
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine
nanoporöse
Membran.
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Nachweis
von Choleratoxin unter Verwendung von Poly(PDA) mit GM1-Gangliosid und Diacetylenen mit
Sialinsäurekopfgruppen
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine
nanoporöse Membran.
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Nachweis
von Influenzavirus mit Poly(PDA mit Diacetylenen mit Sialinsäurekopfgruppen
inkorporiert) und mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine
nanoporöse
Membran.
-
Nachweis
von PLA2 mit Poly(TRCDA) mit DMPC inkorporiert
und mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Escherichia coli mit Poly(TRCDA) mit Diactadecylglycerylether-β-Glucosiden
inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine
nanoporöse
Membran.
-
Nachweis
von Escherichia coli mit Polydiacetylen mit Antikörpern für Escherichia
coli inkorporiert und mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf
eine nanoporöse
Membran.
-
Nachweis
von Salmonella mit Polydiacetylen mit Antikörpern für Salmonella inkorporiert und
mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Listeria mit Polydiacetylen mit Antikörpern für Listeria inkorporiert und
mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Campylobacter mit Polydiacetylen mit Antikörpern für Campylobacter inkorporiert
und mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
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Nachweis
von Glucose mit Poly(N-hydroxysuccinimid PDA-PDA) mit Hexokinase
inkorporiert auf die Oberfläche
und mit oder ohne Fluorophoren, beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Antigenen mit Polydiacetylen mit Antikörpern oder Antikörperfragmenten
inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren, beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Proteasen einschließlich
HIV-Protease mit Polydiacetylen mit Proteasesubstrat inkorporiert
mit oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Kinasen einschließlich
MAP-Kinase mit Polydiacetylen mit Kinasesubstrat inkorporiert mit
oder ohne Fluorophoren beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Antikörpern
oder Antikörperfragmenten
mit Polydiacetylenarrays mit dem geeigneten Antigen oder Epitop
inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
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Nachweis
von Antikörpern
oder Antikörperfragmenten
mit Polydiacetylenliposomen mit dem geeigneten Antigen oder Epitop
inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Antikörpern
oder Antikörperfragmenten
mit Polydiacetylenfilmen mit dem geeigneten Antigen oder Epitop
inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Antikörpern
oder Antikörperfragmenten
mit Polydiacetylenarrays mit dem geeigneten Antigen oder Epitop
inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert, beschichtet
auf eine nanoporöse Membran.
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Nachweis
von Antikörpern
oder Antikörperfragmenten
mit Polydiacetylenliposomen mit dem geeigneten Antigen oder Epitop
inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert, beschichtet
auf eine nanoporöse Membran.
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Nachweis
von Antikörpern
oder Antikörperfragmenten
mit Polydiacetylenfilmen mit dem geeigneten Antigen oder Epitop
inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert, beschichtet
auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenarrays mit Nukleinsäuren inkorporiert mit oder
ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenliposomen mit Nukleinsäuren inkorporiert mit oder ohne
Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenfilmen mit Nukleinsäuren inkorporiert mit oder
ohne Fluorophoren inkorporiert.
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Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenfilmen mit Nukleinsäuren inkorporiert mit oder
ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenfilmen mit Nukleinsäuren inkorporiert mit oder
ohne Fluorophoren inkorporiert beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylenarrays mit Nukleinsäuren inkorporiert
mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylenliposomen mit Nukleinsäuren inkorporiert
mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylenfilmen mit Nukleinsäuren inkorporiert
mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylen mit Nukleinsäuren inkorporiert mit oder
ohne Fluorophoren inkorporiert beschichtet auf eine nanoporöse Membran.
-
Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenarrays mit Proteinen inkorporiert mit oder ohne
Fluorophoren inkorporiert.
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Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenliposomen mit Proteinen inkorporiert mit oder
ohne Fluorophoren inkorporiert.
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Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylenfilmen mit Proteinen inkorporiert mit oder ohne
Fluorophoren inkorporiert.
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Nachweis
von Nucleinsäuren
mit Polydiacetylen mit Proteinen inkorporiert mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert
beschichtet auf eine nanoporöse
Membran.
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Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylenarrays mit Proteinen inkorporiert
mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylenliposomen mit Proteinen inkorporiert
mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
-
Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylenfilmen mit Proteinen inkorporiert
mit oder ohne Fluorophoren inkorporiert.
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Nachweis
von Proteinen mit Polydiacetylen, mit Proteinen inkorporiert, mit
oder ohne Fluorophoren inkorporiert, beschichtet auf eine nanoporöse Membran.