RU2287585C1 - Состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител yersinia enterocolitica в водных средах - Google Patents
Состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител yersinia enterocolitica в водных средах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287585C1 RU2287585C1 RU2005115786/13A RU2005115786A RU2287585C1 RU 2287585 C1 RU2287585 C1 RU 2287585C1 RU 2005115786/13 A RU2005115786/13 A RU 2005115786/13A RU 2005115786 A RU2005115786 A RU 2005115786A RU 2287585 C1 RU2287585 C1 RU 2287585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antibodies
- yersinia enterocolitica
- piezoelectric crystal
- covering
- composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Изобретение относится к иммунологии. Предложен состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител Yersinia enterocolitica в водных средах, содержащий кедровое масло 5,6-24,4 (% по массе) и липополисахарид из Yersinia enterocolitica 75,6-94,4 (% по массе). Использование изобретения позволяет упростить и ускорить формирование покрытия на поверхности пьезокварцевого резонатора, а также определять антитела к Yersinia enterocolitica с пределом обнаружения 1,3 мкг/мл. 1 табл.
Description
Изобретение относится к составу покрытий пьезокварцевых резонаторов и может быть рекомендовано для анализа жидкостей при определении антител Yersinia enterocolitica 0:5,27 с помощью гравиметрических иммуносенсоров.
В настоящее время за рубежом интенсивно разрабатываются гравиметрические иммуносенсоры, предназначенные для прямого (без дополнительных меток и сложной пробоподготовки) высокочувствительного и избирательного определения различных биологически активных веществ, в том числе антител. В качестве прототипа выбран состав покрытия пьезокварцевого резонатора, предназначенного для определения концентрации антител к атразину в водных растворах с применением пьезокварцевого иммуносенсора в проточно-инжекционном режиме (Р.Skladal, J.Horacek. Kinetic studies of affinity interactions: Comparison of piezoelectric and resonant mirror-based biosensors. // Anal. Lett., 1999. Vol.32, №8. P.1519 - 1529). Указанный состав биорецепторного покрытия сенсора включает слой γ-аминопропилтриэтоксисилана, к которому ковалентно (с помощью глутарового альдегида) прикреплены атразинбелковые конъюгаты. Для формирования биослоя, позволяющего определять концентрации соответствующих антител в линейном диапазоне 350-3000 мкг/мл с пределом обнаружения 5 мкг/мл, требуется продолжительное время (не менее 15 часов), относительно высокий расход химических и биохимических реагентов, а также использование жестко действующих щелочных растворов при очищении электродов.
При создании изобретения ставились задачи: упрощение и сокращение процедуры получения биочувствительного покрытия пьезокварцевого иммуносенсора; уменьшение расхода биохимических и химических реагентов и повышение чувствительности определения гомологичных антител.
Это достигается тем, что состав покрытия пьезокварцевого сенсора содержит водорастворимый липополисахарид (75,6-94,4% по массе), выделенный из бактерий Yersinia enterocolitica сервара 0:5,27, иммобилизованный методом физической сорбции на гидрофобном липидном слое кедрового масла [nD 20=1,477; d20 20=0,927], предварительно сформированном на поверхности электрода сенсора (5,6-24,4% по массе). Липополисахариды, состоящие из углеводной и липидной областей, при контакте с липидным слоем ориентируются липидной областью к гидрофобной подложке и иммобилизуются за счет физической сорбции.
Формирование биослоя сенсора осуществляли в два этапа. На первом этапе на поверхность золотых и серебряных электродов пьезокварцевых резонаторов АТ-среза (частота колебаний 9,5-10 МГц) активировали нанесением фиксированного объема 0,01-0,04% раствора кедрового масла в хлороформе. На втором этапе выполняли иммобилизацию липополисахаридов, для чего каплю водного 0,01-0,001% раствора липополисахаридов помещали на полученную после испарения растворителя липидную пленку (подложку) и выдерживали не менее 2 часов. После промывания и высушивания до постоянной массы модифицированные резонаторы использовали для проточно-инжекционного анализа образца раствора антител (по прототипу). Разрушение иммунного комплекса осуществляли 0,1-0,3 mM раствором тиоцианата калия, что обеспечило многоразовое использование сенсора. Полное очищение металлической поверхности электродов пьезокварцевых резонаторов достигается использованием хлороформа.
Технический результат выражается в том, что применение предлагаемого состава покрытия пьезокварцевого сенсора расширяет перечень иммунореагентов для выявления антител с помощью пьезокварцевого сенсора, обеспечивает более высокую по сравнению с прототипом чувствительность определения (предел обнаружения антител составляет 1,3 мкг/мл по сравнению с прототипом - 5 мкг/мл), сокращает и упрощает процедуру получения биорецепторного слоя сенсора (до 2-3 часов), а следовательно, повышается эффективность анализа.
Пример 1. Образец раствора поликлональных антител к бактериям Yersinia enterocolitica 0:5,27 (штамм 124), содержащий 25 мкг кроличьей сыворотки крови в пересчете на сухую навеску, анализировали с помощью проточного пьезокварцевого иммуносенсора с иммобилизованными липополисахаридами Yersinia enterocolitica 0:5,27 (штамм 124) в качестве биорецепторного слоя. Среднее значение измерений аналитических сигналов сенсора, выполненных в 5 повторах, составляет 45 Гц, воспроизводимость (Sr) - 0,084.
Пример 2. Образец антител, использованный в примере, исследовали аналогично способу, указанному в примере 1, с применением покрытия более высоким содержанием кедрового масла (30% по массе). Среднее значение аналитического отклика иммуносенсора соответствует 16 Гц, Sr - 0,096. Увеличение доли липидной компоненты в составе покрытия приводит к снижению чувствительности сенсора вследствие превышения оптимальной массы рецепторного слоя.
Пример 3. Образец антител, использованный в примерах 1 и 2, исследовали аналогично способу, указанному в примере 1, с применением покрытия, характеризующегося более низким содержанием кедрового масла (1% по массе). Среднее значение аналитического отклика иммуносенсора соответствует 21 Гц, Sr - 0,097. Низкие концентрации липидного раствора при получении подложки не обеспечивают равномерность последующего распределения молекул липополисахаридов по площади электрода, что снижает чувствительность определений.
Пример 4. Образец раствора антител к бактериям Yersinia enterocolitica 0:5,27; штамм 124, содержащий 50 мкг сыворотки крови в пересчете на сухую навеску, в 1 мл буферного физраствора исследовали аналогично способу, указанному в примере 1. Среднее значение аналитического отклика иммуносенсора соответствует 100 Гц, Sr - 0,087.
Пример 5. Образец раствора антител к бактериям Yersinia enterocolitica 0:5,27; штамм 124, содержащий 100 мкг сыворотки крови в пересчете на сухую навеску, в 1 мл буферного физраствора исследовали аналогично способу, указанному в примере 1. Среднее значение аналитического отклика иммуносенсора составляет 149 Гц, Sr - 0,082.
Пример 6. Образец раствора антител к бактериям Yersinia enterocolitica 0:5,27; штамм 124, содержащий 150 мкг сыворотки крови в пересчете на сухую навеску, в 1 мл буферного физраствора исследовали аналогично способу, указанному в примере 1. Среднее значение аналитического отклика иммуносенсора соответствует 70 Гц, Sr - 0,081.
Пример 7. Образец раствора неспецифического белка - бычьего сывороточного альбумина (BSA), содержащий 25 мкг белка в пересчете на сухую навеску, в 1 мл буферного физраствора исследовали аналогично способу, указанному в примере 1. Аналитический отклик иммуносенсора составляет 8 Гц, Sr - 0,080. Низкое значение сигнала связано с отсутствием аффинного взаимодействия биорецепторного слоя с неспецифическим белком.
Сокращение продолжительности анализа и повышение чувствительности определения антител с рецепторным покрытием сенсора на основе липополисахаридов объясняется высокой 0-антигенной специфичностью природных макромолекул и эластичностью получаемого слоя, поддерживающего конформационную подвижность рецепторных молекул. Чувствительность пьезокварцевого детектирования (нижний предел определяемых содержаний) антител с использованием тонкой биорецепторной пленки на основе иммобилизованных липополисхаридов превосходит прототип и составляет 1,3 мкг/мл (по прототипу 5 мкг/мл).
Сравнительная характеристика известного и предлагаемого состава биорецепторного покрытия пьезокварцевого сенсора при определении антител в водной среде приведена в таблице.
| Таблица | ||
| Показатели | Известное покрытие | Предлагаемое покрытие |
| Продолжительность формирования биослоя | 15 часов | 2-3 часа |
| Количество стадий обработки резонатора при получении биослоя | 3 | 2 |
| Использование кросс-линкеров и спейсеров | Требуется | Не требуется |
| Концентрация раствора иммобилизуемых биомолекул | 300 мкг/мл | 100 мкг/мл |
| Диапазон определяемых содержаний специфичных антител | 350-3500 мкг/мл | 1-300 мкг/мл |
| Предел обнаружения | 5,0 мкг/мл | 1,3 мкг/мл |
| Время, получения аналитического сигнала, мин | 10 | 2 |
| Регенерирующий покрытие раствор | 100 mM NaOH | 0,1- mM KCNS |
| Полное очищение поверхности металла | 2 МН Cl | Хлороформ |
Как видно из таблицы, предложенный состав рецепторного слоя пьезокварцевого иммуносенсора по совокупности существенных признаков является новым, позволяет значительно сократить время его формирования, уменьшить расход реактивов и добиться повышения чувствительности определения антител к Yersinia enterocolitica сервара 0:5,27 в водных растворах.
Claims (1)
- Состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител Yersinia enterocolitica в водных средах, характеризующийся тем, что содержит кедровое масло и липополисахарид из Yersinia enterocolitica при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кедровое масло 5,6-24,4 Липополисахарид из Yersinia enterocolitica 75,6-94,4
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115786/13A RU2287585C1 (ru) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | Состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител yersinia enterocolitica в водных средах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115786/13A RU2287585C1 (ru) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | Состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител yersinia enterocolitica в водных средах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2287585C1 true RU2287585C1 (ru) | 2006-11-20 |
Family
ID=37502320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005115786/13A RU2287585C1 (ru) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | Состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител yersinia enterocolitica в водных средах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287585C1 (ru) |
-
2005
- 2005-05-24 RU RU2005115786/13A patent/RU2287585C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| LU et al., A reusable and specific protein A - coated piezoelectric biosensorfor flow injection immunoassay, Biotechnol Prog., 2000 Jan-Feb; 16(1) реф. * |
| КАЛМЫКОВА Е.Н. и др. Разработка пьезокварцевых иммуносенсоров для проточно-инжекционного анализа высоко- и низкомолекулярных соединений, Вести. Моск. Ун-та, сер. 2, Химия, 2002, т.43, №6, с.399-403. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Přibyl et al. | Development of piezoelectric immunosensors for competitive and direct determination of atrazine | |
| Plomer et al. | Development of a piezoelectric immunosensor for the detection of enterobacteria | |
| Ben-Dov et al. | Piezoelectric immunosensors for urine specimens of Chlamydia trachomatis employing quartz crystal microbalance microgravimetric analyses | |
| Marco et al. | Immunochemical techniques for environmental analysis I. Immunosensors | |
| Lin et al. | Determination of albumin concentration by MIP-QCM sensor | |
| Su et al. | Design and application of piezoelectric quartz crystal-based immunoassay | |
| Harteveld et al. | Detection of staphylococcal enterotoxin B employing a piezoelectric crystal immunosensor | |
| CN102112877B (zh) | 传感器 | |
| Uttenthaler et al. | Characterization of immobilization methods for African swine fever virus protein and antibodies with a piezoelectric immunosensor | |
| Wang et al. | A piezoelectric immunoagglutination assay for Toxoplasma gondii antibodies using gold nanoparticles | |
| Uttenthaler et al. | Quartz crystal biosensor for detection of the African Swine Fever disease | |
| Le et al. | A goat-anti-human IgG modified piezoimmunosensor for Staphylococcus aureus detection | |
| Suri et al. | Development of piezoelectric crystal based microgravimetric immunoassay for determination of insulin concentration | |
| Geddes et al. | Piezoelectric crystal for the detection of immunoreactions in buffer solutions | |
| Navrátilová et al. | Development of piezoelectric immunosensors for measurement of albuminuria | |
| JP4113956B2 (ja) | 水晶振動子を用いた微量物質の測定方法 | |
| Pan et al. | Fabrication and evaluation of a portable and reproducible quartz crystal microbalance immunochip for label-free detection of β-lactoglobulin allergen in milk products | |
| Cooper et al. | The nature of biosensor technology | |
| Wu et al. | Quartz-crystal microbalance immunosensor for Schistsoma-japonicum-infected rabbit serum | |
| Tomassetti et al. | Enzymatic DMFC device used for direct analysis of chloramphenicol and a comparison with the competitive immunosensor method | |
| Wu et al. | A direct immunoassay for schistosoma japonium antibody (SjAb) in serum by piezoelectric body acoustic wave sensor | |
| Su et al. | Determination of monoenzyme-and bienzyme-stimulated precipitation by a cuvette-based surface plasmon resonance instrument | |
| RU2287585C1 (ru) | Состав покрытия пьезокварцевого резонатора для определения антител yersinia enterocolitica в водных средах | |
| Medyantseva et al. | Immunosensors in biology and medicine: analytical capabilities, problems, and prospects | |
| JPH03503681A (ja) | 質量増幅した因子を使用する圧電特異的結合アツセイ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070525 |