RU2413768C2 - Method of determining dna-hydrolysing activity of molecules and device for its realisation - Google Patents
Method of determining dna-hydrolysing activity of molecules and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413768C2 RU2413768C2 RU2008137068/10A RU2008137068A RU2413768C2 RU 2413768 C2 RU2413768 C2 RU 2413768C2 RU 2008137068/10 A RU2008137068/10 A RU 2008137068/10A RU 2008137068 A RU2008137068 A RU 2008137068A RU 2413768 C2 RU2413768 C2 RU 2413768C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dna
- molecules
- reaction mixture
- activity
- hydrolyzing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области физики и может быть использовано для анализа материалов с помощью биохимических электродов.The present invention relates to the field of physics and can be used to analyze materials using biochemical electrodes.
ДНК-гидролизующие молекулы - молекулы, способные расщеплять высокомолекулярную дезоксирибонуклеиновую кислоту (далее по тексту - ДНК) на фрагменты. Расщепление ДНК нарушает ее первичную структуру и приводит к развитию заболеваний у живых организмов. Важными ДНК-гидролизующими молекулами являются ферменты: ДНКазы, ДНК-гидролизующие антитела (абзимы), фосфодиэстеразы, которые содержатся в крови и других физиологических жидкостях. Активность этих ферментов изменяется при патологии, поэтому активность этих ферментов служит важным показателем состояния здоровья человека. Отклонение ДНК-гидролизующей активности ферментов от нормы свидетельствует о наличии, степени и течении заболевания [1].DNA hydrolyzing molecules are molecules capable of cleaving high molecular weight deoxyribonucleic acid (hereinafter, DNA) into fragments. DNA splitting violates its primary structure and leads to the development of diseases in living organisms. Important DNA-hydrolyzing molecules are enzymes: DNases, DNA-hydrolyzing antibodies (abzymes), phosphodiesterases, which are found in blood and other physiological fluids. The activity of these enzymes changes with pathology, so the activity of these enzymes is an important indicator of human health. Deviation of the DNA hydrolyzing activity of enzymes from the norm indicates the presence, degree and course of the disease [1].
Известен способ оценки активности ДНК-гидролизующих ферментов [2], основанный на спектрофотометрическом определении продуктов гидролиза ДНК - по увеличению оптического поглощения ее (ДНК) раствора. Недостатками способа [2] являются низкая чувствительность, из-за чего невозможно определение слабой степени гидролиза ДНК, а также низкая специфичность вследствие мешающего влияния белков на спектрофотометрическое определение ДНК. Из-за -этих недостатков способ [2] обладает низкой разрешающей способностью.A known method for assessing the activity of DNA hydrolyzing enzymes [2], based on spectrophotometric determination of the products of DNA hydrolysis - by increasing the optical absorption of its (DNA) solution. The disadvantages of the method [2] are low sensitivity, because of which it is impossible to determine the weak degree of DNA hydrolysis, as well as low specificity due to the interfering effect of proteins on spectrophotometric determination of DNA. Due to these drawbacks, the method [2] has a low resolution.
По содержанию к предлагаемому изобретению наиболее близок известный способ оценки ДНК-гидролизующей активности антител к ДНК [3], используемый, в том числе, для диагностики аутоиммунных заболеваний. Способ прототип-[3] основан на электрофоретическом анализе в теле продуктов гидролиза ДНК, различающихся по молекулярной массе. Недостатками известного способа [3] являются трудоемкость и значительная продолжительность электрофоретического анализа, низкая чувствительность, сложность количественного определения ДНК-гидролнзующей активности, а также необходимость использования большого перечня реактивов и материалов, например буферных растворов сложного состава, гелей, токсичных красителей.The content of the present invention is closest to the known method for assessing the DNA-hydrolyzing activity of antibodies to DNA [3], used, inter alia, for the diagnosis of autoimmune diseases. The prototype method- [3] is based on electrophoretic analysis in the body of DNA hydrolysis products that differ in molecular weight. The disadvantages of this method [3] are the complexity and considerable duration of electrophoretic analysis, low sensitivity, the complexity of the quantitative determination of DNA hydroforming activity, as well as the need to use a large list of reagents and materials, for example, buffer solutions of complex composition, gels, toxic dyes.
Целью предлагаемого изобретения является упрощение и сокращение продолжительности определения ДНК-гидролизующей активности молекул, повышение избирательности, чувствительности, повышение производительности труда при анализе, повышение достоверности и точности результатов, уменьшение стоимости анализа.The aim of the invention is to simplify and reduce the duration of the determination of DNA hydrolyzing activity of molecules, increase selectivity, sensitivity, increase labor productivity during analysis, increase the reliability and accuracy of results, reduce the cost of analysis.
Цель достигают тем, что ДНК-гидролизующую активность молекул определяют электрохимически, адсорбируя реакционную смесь, состоящую из ДНК и ДНК-гидролизующих молекул, на рабочем электроде, модифицированном углеродными наноматериалами, регистрируя и сравнивая величины сигналов окисления ДНК в составе реакционной смеси до выдерживания реакционной смеси на рабочем электроде (контроль) и после выдерживания реакционной смеси (опыт). Увеличение сигнала окисления ДНК свидетельствует о наличии ДНК-гидролизующей активности у молекул. ДНК-гидролизующую активность молекул определяют в составе биологических материалов. ДНК-гидролизующую активность определяют у молекул, выделенных из биологических материалов. ДНК-гидролизующую активность определяют у небиологических молекул. Для электрохимического определения активности ДНК-гидролизующих молекул используют электрохимический анализатор, содержащий электрохимическую ячейку с рабочим электродом, модифицированным углеродными наноматериалами, противоэлектродом и электродом сравнения, погруженными в электролит и соединенными с регистрирующим устройством. Используют электрод, модифицированный нанотрубками. Используют электрод, модифицированный нановолокнами. Используют электрод, модифицированный наноконусами.The goal is achieved by the fact that the DNA hydrolyzing activity of molecules is determined electrochemically by adsorbing a reaction mixture consisting of DNA and DNA hydrolyzing molecules on a working electrode modified with carbon nanomaterials, recording and comparing the values of DNA oxidation signals in the composition of the reaction mixture until the reaction mixture is kept on working electrode (control) and after keeping the reaction mixture (experience). An increase in the DNA oxidation signal indicates the presence of DNA hydrolyzing activity in the molecules. DNA hydrolyzing activity of molecules is determined as part of biological materials. DNA hydrolyzing activity is determined in molecules isolated from biological materials. DNA hydrolyzing activity is determined in non-biological molecules. For the electrochemical determination of the activity of DNA hydrolyzing molecules, an electrochemical analyzer is used containing an electrochemical cell with a working electrode modified with carbon nanomaterials, a counter electrode, and a reference electrode immersed in an electrolyte and connected to a recording device. An electrode modified with nanotubes is used. An electrode modified with nanofibres is used. An electrode modified with nanocones is used.
Предлагаемое изобретение реализуют, например, следующим образом. Используют электрохимический анализатор, блок-схема которого показана на фиг.1, где 1 - регистрирующее устройство, например потенциостат; 2 электрохимическая ячейка, содержащая электролит 3, например фосфатно-солевой буферный раствор; 4 - электрод сравнения, например хлоридсеребряный; 5 - противоэлектрод, например никелевый; 6 - рабочий электрод, например стеклоуглеродный, модифицированный, например, углеродными нанотрубками. Электроды 4, 5, 6 электрохимической ячейки 2 погружены в электролит 3 и соединены, например электропроводами с регистрирующим устройством 1.The present invention is implemented, for example, as follows. An electrochemical analyzer is used, the block diagram of which is shown in FIG. 1, where 1 is a recording device, for example, a potentiostat; 2 an electrochemical
До начала измерения из стандартного электрода (на фиг.1 не показан), например стеклоуглеродного, изготавливают рабочий электрод 6. Для этого стандартный электрод модифицируют, например, многослойными углеродными нанотрубками (далее по тексту - УНТ), подвергнутыми химическому окислению, например, в смеси азотной и серной кислот. Для модификации рабочую поверхность стандартного электрода покрывают, например, с помощью автоматической пипетки суспензией УНТ и удаляют растворитель, например, высушиванием суспензии на воздухе. Таким образом завершают изготовление рабочего электрода 6.Prior to the measurement, a working
Для определения активности ДНК-гидролизующих ферментов используют субстрат - высокомолекулярную ДНК. ДНК растворяют в фосфатно-солевом буферном растворе до концентрации (ДНК) 1 мг/мл. Далее туда (в раствор ДНК в буфере) добавляют раствор ДНК-гидролизующего фермента, активность которого необходимо определить, и получают реакционную смесь. Реакционную смесь выдерживают, например, 1 ч при 37°С. Таким путем осуществляют гидролиз ДНК.To determine the activity of DNA hydrolyzing enzymes, a substrate is used - high molecular weight DNA. DNA is dissolved in phosphate-buffered saline to a concentration (DNA) of 1 mg / ml. Next, a solution of DNA hydrolyzing enzyme, the activity of which must be determined, is added there (to the DNA solution in the buffer), and the reaction mixture is obtained. The reaction mixture is maintained, for example, for 1 hour at 37 ° C. In this way, hydrolysis of DNA is carried out.
Далее рабочий электрод 6 погружают в реакционную смесь и выдерживают в контакте с реакционной смесью, например, в течение 1 мин. Это приводит к адсорбции ДНК и продуктов ее гидролиза на рабочем электроде 6. Далее рабочий электрод 6 с адсорбированной ДНК переносят в электрохимическую ячейку 2, например трехэлектродную, с электролитом 3, не содержащим электроактивных веществ, то есть веществ, не окисляющихся и не восстанавливающихся на электроде под действием потенциала. Ячейку 2 подсоединяют к регистрирующему устройству 1, например потенциостату, и при потенциале +1 В регистрируют величину тока окисления (далее по тексту - сигнала) ДНК, адсорбированной на рабочем электроде 6.Next, the working
Наличие и степень ДНК-гидролизующей активности фермента в реакционной смеси определяют путем сравнения величин регистрируемых сигналов до выдерживания реакционной смеси (контроль) и после выдерживания (опыт). Разность между сигналом ДНК в опыте и сигналом ДНК в контроле является количественной мерой ДНК-гидролизующей активности реакционной смеси и, следовательно, активности исследуемого ДНК-гидролизующего фермента.The presence and degree of DNA-hydrolyzing activity of the enzyme in the reaction mixture is determined by comparing the values of the recorded signals before the reaction mixture is aged (control) and after aging (experiment). The difference between the DNA signal in the experiment and the DNA signal in the control is a quantitative measure of the DNA hydrolyzing activity of the reaction mixture and, therefore, the activity of the studied DNA hydrolyzing enzyme.
С использованием стандартных растворов ДНК-гидролизующего фермента с известной активностью (концентрацией) строят калибровочный график зависимости регистрируемого сигнала от ДНК-гидролизующей активности фермента, по которому определяют ДНК-гидролиэующую активность исследуемого фермента. Указанным образом определяют ДНК-гидролизующую активность ферментов как в составе биологических материалов, так и выделенных из них (биологических материалов),Using standard solutions of a DNA hydrolyzing enzyme with known activity (concentration), a calibration graph is built up of the detected signal versus the DNA hydrolyzing activity of the enzyme, which determines the DNA hydrolyzing activity of the studied enzyme. In this way, the DNA hydrolyzing activity of enzymes is determined both in the composition of biological materials, and isolated from them (biological materials),
Осуществление предлагаемого способа приведенным примером не ограничивается. Например, в зависимости от потребности и цели исследования используют стандартные электроды, изготовленные из различных материалов, например металлов, полупроводников, полимеров, композитов. Модификацию стандартного электрода выполняют с использованием различных материалов, например однослойных и/или многослойных углеродных нанотрубок, нановолокон, наноконусов, нанопластин, фуллеренов. Для модификации электрода используют нанотрубки, подготовленные способами, отличными от приведенного примера, например, окислением в атмосфере кислорода, озона, суспендированием в присутствии поверхностно-активных веществ. Измерения проводят с помощью различных, в том числе известных, средств измерения тока, например полярографов.The implementation of the proposed method with the above example is not limited. For example, depending on the need and purpose of the study, standard electrodes made of various materials, such as metals, semiconductors, polymers, composites, are used. Modification of the standard electrode is performed using various materials, for example, single-layer and / or multilayer carbon nanotubes, nanofibers, nanocones, nanoplates, fullerenes. To modify the electrode using nanotubes prepared by methods other than the above example, for example, oxidation in an atmosphere of oxygen, ozone, suspension in the presence of surfactants. Measurements are carried out using various, including well-known, current measuring instruments, for example, polarographs.
Предлагаемый способ позволяет определять ДНК-гидролизующую активность очищенных ферментов, например ДНКаз, абзимов, фосфодиэстераз, а также цельных физиологических жидкостей, например слюны, слезной жидкости, сыворотки и плазмы крови, лимфы, пота, спермы. С помощью предлагаемого способа определяют ДНК-гидролизующую активность молекул небиологического происхождения, например загрязнителей окружающей среды, генотоксических ксенобиотиков и антибиотиков.The proposed method allows to determine the DNA hydrolyzing activity of purified enzymes, such as DNAse, abzymes, phosphodiesterases, as well as whole physiological fluids, such as saliva, lacrimal fluid, serum and plasma, lymph, sweat, sperm. Using the proposed method, the DNA hydrolyzing activity of molecules of non-biological origin is determined, for example, environmental pollutants, genotoxic xenobiotics and antibiotics.
В основе предлагаемого изобретения лежит использование явления зависимости производимого ДНК электрохимического сигнала окисления от молекулярной массы (линейного размера) ДНК.The basis of the invention is the use of the phenomenon of the dependence of the DNA produced by the electrochemical oxidation signal on the molecular weight (linear size) of the DNA.
Авторами установлено, что низкомолекулярные фрагменты ДНК на рабочем электроде производят больший сигнал, чем высокомолекулярная ДНК, а относительное увеличение сигнала прямо пропорционально изменению молекулярной массы (размера) ДНК. Это объясняет схема, представленная на фиг.2; где 1 - поверхность электрода, модифицированного наноматериалами, например УНТ; 2 - ДНК до (А) и после (Б) гидролиза. Поскольку ДНК окисляется на электроде в адсорбированном состоянии, то уменьшение размера ДНК в результате гидролиза приводит к увеличению количества точек адсорбции ДНК на электроде, что сопровождается увеличением сигнала ДНК. Таким образом, предлагаемый способ позволяет зафиксировать даже небольшие значения ДНК-гидролизующей активности, не определяемые прототипом. Этим подтверждается факт существенного увеличения чувствительности предлагаемого способа по сравнению с прототипом. Кроме того, при применении предлагаемого способа для определения ДНК-гидролизующей активности на сигнал не влияет (то есть не вносит помехи и не искажает сигнал) присутствие белков в реакционной смеси. Этим обеспечиваются высокие избирательность, разрешающая способность и чувствительность предлагаемого способа по сравнению с прототипом и другими известными способами.The authors found that low molecular weight DNA fragments on the working electrode produce a larger signal than high molecular weight DNA, and the relative increase in signal is directly proportional to the change in the molecular weight (size) of the DNA. This explains the circuit shown in figure 2; where 1 is the surface of the electrode modified by nanomaterials, such as CNTs; 2 - DNA before (A) and after (B) hydrolysis. Since DNA is oxidized on the electrode in an adsorbed state, a decrease in DNA size as a result of hydrolysis leads to an increase in the number of DNA adsorption points on the electrode, which is accompanied by an increase in the DNA signal. Thus, the proposed method allows you to record even small values of DNA hydrolyzing activity, not determined by the prototype. This confirms the fact of a significant increase in the sensitivity of the proposed method compared to the prototype. In addition, when using the proposed method for determining DNA hydrolyzing activity, the signal is not affected (i.e., does not interfere and does not distort the signal) the presence of proteins in the reaction mixture. This ensures high selectivity, resolution and sensitivity of the proposed method in comparison with the prototype and other known methods.
Примеры применения способаApplication examples of the method
1. Определение ДНК-гидролизующей активности молекул небиологической природы с помощью заявленного изобретения.1. Determination of DNA hydrolyzing activity of molecules of non-biological nature using the claimed invention.
С помощью заявленного изобретения оценена ДНК-гидролизующая активность молекул небиологической природы - активных форм кислорода (АФК), полученных химически в реакции Фентона [4]:Using the claimed invention, the DNA-hydrolyzing activity of molecules of a non-biological nature — reactive oxygen species (ROS) obtained chemically in the Fenton reaction [4]:
Fe2++Н2O2+H+→Fе3++ОН-+•OНFe 2+ + H 2 O 2 + H + → Fe 3+ + OH - + • OH
АФК генерировали в 0.01 М натрийфосфатном буферном растворе (рН 6,5), содержащем сульфат железа (II), ЭДТА и пероксид водорода до конечных концентраций 20 мкМ, 40 мкМ и 100 мкМ соответственно. Реактив предварительно выдерживали 15 мин при комнатной температуре.ROS was generated in a 0.01 M sodium phosphate buffer solution (pH 6.5) containing iron (II) sulfate, EDTA, and hydrogen peroxide to final concentrations of 20 μM, 40 μM, and 100 μM, respectively. The reagent was previously incubated for 15 min at room temperature.
Образовавшиеся АФК (•ОН) инкубировали с нативной ДНК эритроцитов цыплят в течение 15 мин. Электрохимический сигнал окисления ДНК регистрировали до (контроль, пунктирная линия, фиг.3) и после (сплошная линия, фиг.3) выдерживания ДНК с АФК (опыт). После обработки сигнал окисления ДНК увеличивается (фиг.3), так как АФК вызывают расщепление (гидролиз) ДНК [1].The resulting ROS (• OH) were incubated with native chicken erythrocyte DNA for 15 minutes. The electrochemical signal of DNA oxidation was recorded before (control, dashed line, Fig. 3) and after (solid line, Fig. 3) the DNA was retained with ROS (experiment). After processing, the DNA oxidation signal increases (Fig. 3), since ROS cause DNA cleavage (hydrolysis) [1].
Подобным образом оценивают ДНК-гидролизующую активность любых небиологических молекул, поскольку действие ДНК-гидролизующих молекул приводит к расщеплению ДНК, а с помощью заявленного изобретения можно детектировать даже небольшие изменения в размере молекул ДНК.Similarly, the DNA hydrolyzing activity of any non-biological molecules is evaluated, since the action of the DNA hydrolyzing molecules leads to DNA cleavage, and even small changes in the size of DNA molecules can be detected using the claimed invention.
2. С помощью заявленного способа определена ДНК-гидролизующая активность молекул в составе сыворотки крови. Известно, что ДНК-гидролизующая активность крови обусловлена работой ферментов - ДНКаз, антител к ДНК и фосфодиэстераз [1]. Исследованы электрохимические свойства компонентов крови, способных оказать мешающее влияние на определение ДНК. Установлено, что сыворотка крови производит пик окисления при потенциале около +0.8 В. Пик обусловлен адсорбцией и окислением сывороточных белков и, вероятно, небелковых компонентов крови. При потенциале окисления ДНК (+1,0 В) сыворотка не окисляется, что позволяет определять ДНК и продукты ее гидролиза в присутствии сыворотки крови.2. Using the inventive method, the DNA hydrolyzing activity of the molecules in the blood serum was determined. It is known that DNA hydrolyzing activity of blood is caused by the work of enzymes - DNases, antibodies to DNA and phosphodiesterases [1]. The electrochemical properties of blood components that can interfere with the determination of DNA have been investigated. It was found that blood serum produces a peak oxidation at a potential of about +0.8 V. The peak is due to the adsorption and oxidation of whey proteins and, probably, non-protein components of the blood. With the potential for DNA oxidation (+1.0 V), serum does not oxidize, which allows the determination of DNA and its hydrolysis products in the presence of blood serum.
Отсутствие пиков компонентов крови при потенциале +1,0 В также свидетельствует об отсутствии помех для анализа расщепления ДНК со стороны внеклеточной ДНК крови. Это связано с тем, что концентрация внеклеточной ДНК в крови и других биологических жидкостях обычно менее 60 нг/мл [5]. В такой концентрации внеклеточная ДНК не может оказывать мешающего влияния на анализ используемой в качестве ДНК (концентрация около 0,5 мг/мл).The absence of peaks of blood components at a potential of +1.0 V also indicates the absence of interference for the analysis of DNA cleavage from the extracellular blood DNA. This is due to the fact that the concentration of extracellular DNA in blood and other biological fluids is usually less than 60 ng / ml [5]. At such a concentration, extracellular DNA cannot interfere with the analysis used as DNA (concentration of about 0.5 mg / ml).
Обнаружено (фиг.4), что белки крови блокируют поверхность сенсора, что затрудняет диффузию нативной (высокомолекулярной) ДНК к электроду и ее последующее определение (пунктирная линия, фиг.4). После расщепления ДНК сывороткой крови фрагменты ДНК проникают через слой адсорбированных на электроде белков, генерируя сигнал окисления (сплошная линия, фиг.4). При этом сигнал прямо пропорционален степени расщепления ДНК. В качестве примера показана электрофореграмма проб нативной ДНК и ДНК после гидролиза сывороткой крови (фиг.5), а также величина тока окисления этих же проб ДНК на электроде, модифицированном углеродными нанотрубками.It was found (Fig. 4) that blood proteins block the surface of the sensor, which complicates the diffusion of native (high molecular weight) DNA to the electrode and its subsequent determination (dashed line, Fig. 4). After DNA splitting with blood serum, DNA fragments penetrate through a layer of proteins adsorbed on the electrode, generating an oxidation signal (solid line, Fig. 4). In this case, the signal is directly proportional to the degree of DNA cleavage. As an example, the electrophoregram of samples of native DNA and DNA after hydrolysis by blood serum is shown (Fig. 5), as well as the magnitude of the oxidation current of the same DNA samples on an electrode modified with carbon nanotubes.
Результаты (фиг.3, 4, 5) демонстрируют высокую селективность заявленного способа. Благодаря высокой селективности способ позволяет определять ДНК-гидролизующую активность крови даже на фоне высоких концентраций мешающих компонентов. Установлено, что другие более простые по составу биологические жидкости, например слюна и моча, также не производят сигнал при потенциале окисления ДНК на электроде, модифицированном углеродными нанотрубками. Это однозначно свидетельствует о применимости способа для анализа ДНК-гидролиэующей активности любых известных биологических материалов, например крови, мочи, слюны.The results (figure 3, 4, 5) demonstrate high selectivity of the claimed method. Due to its high selectivity, the method allows the determination of DNA hydrolyzing activity of blood even against the background of high concentrations of interfering components. It was found that other simpler biological fluids, such as saliva and urine, also do not produce a signal at the potential for DNA oxidation on an electrode modified with carbon nanotubes. This clearly indicates the applicability of the method for the analysis of DNA-hydrolyzing activity of any known biological materials, such as blood, urine, saliva.
3. Предлагаемое изобретение применено для определения активности фермента ДНКазы I. С помощью предлагаемого способа авторами установлено, что расщепление ДНК под действием ДНКазы I сопровождается увеличением сигнала окисления ДНК (I, µА) во времени (t, мин) (фиг.6). При этом сигнал линейно зависит от времени ДНКазной реакции (степени гидролиза ДНК) и, следовательно, от активности ДНКазы I в растворе. Это позволяет по величине сигнала проводить количественное определение активности ДНКазы I и других ДНК-гидролизующих молекул с существенно более высокой достоверностью, чем при использовании прототипа,3. The present invention was used to determine the activity of the DNase I enzyme. Using the proposed method, the authors found that DNA digestion under the action of DNase I is accompanied by an increase in the DNA oxidation signal (I, µA) in time (t, min) (Fig. 6). The signal linearly depends on the time of the DNase reaction (degree of hydrolysis of DNA) and, therefore, on the activity of DNase I in solution. This allows the signal to conduct a quantitative determination of the activity of DNase I and other DNA hydrolyzing molecules with significantly higher reliability than when using the prototype,
Преимуществами предложенного способа по сравнению с прототипом являются также существенно меньшие трудоемкость и скорость измерения (продолжительность анализа по предлагаемому способу - 10 мин, по прототипу - около 120 мин), большая избирательность и чувствительность, отсутствие необходимости использования дорогостоящих материалов и токсичных красителей.The advantages of the proposed method compared to the prototype are also significantly less labor intensive and the measurement speed (analysis time by the proposed method is 10 minutes, the prototype is about 120 minutes), greater selectivity and sensitivity, no need to use expensive materials and toxic dyes.
Полученные с использованием предлагаемого изобретения данные применимы в различных областях деятельности, например в медицине, фармакологии, ветеринарии, а также в фундаментальных научных исследованиях.Obtained using the proposed invention, the data are applicable in various fields of activity, for example, in medicine, pharmacology, veterinary medicine, as well as in basic scientific research.
Предложенный способ адаптируют и применяют для получения различных технических решений, например для создания одноразовых тестов на основе тест-полосок, используемых, например, в медицине, фармакологии, ветеринарии для диагностики и прогнозирования течения заболеваний человека и животных.The proposed method is adapted and used to obtain various technical solutions, for example, to create one-time tests based on test strips, used, for example, in medicine, pharmacology, veterinary medicine for the diagnosis and prediction of the course of human and animal diseases.
Техническим результатом изобретения является простота и доступность осуществления способа, его высокая чувствительность, избирательность, быстрота определения ДНК-гидролизующей активности молекул то есть увеличение достоверности и точности результатов, сопровождающееся повышением производительности и качества труда.The technical result of the invention is the simplicity and accessibility of the method, its high sensitivity, selectivity, speed of determination of DNA hydrolyzing activity of molecules, that is, an increase in the reliability and accuracy of the results, accompanied by an increase in productivity and quality of labor.
Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The present invention satisfies the criteria of novelty, since when determining the level of technology, no means have been found that have inherent features that are identical (coinciding in the function performed by them and the form of execution of these features) to all the features listed in the claims, including the purpose of the application.
Способ оценки ДНК-гидролизующей активности молекул имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.The method for evaluating the DNA-hydrolyzing activity of molecules has an inventive step, since no technical solutions have been identified that have features that match the distinguishing features of this invention, and the influence of the distinctive features on the indicated technical result is not known.
Заявленное техническое решение можно реализовать в промышленном производстве диагностического оборудования, в деятельности организаций здравоохранения и животноводства, экологических организаций и посредством использования стандартных технических устройств и оборудования. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.The claimed technical solution can be implemented in the industrial production of diagnostic equipment, in the activities of healthcare and animal husbandry organizations, environmental organizations and through the use of standard technical devices and equipment. This meets the criterion of "industrial applicability" presented to the invention.
Использованные источникиUsed sources
1. А.Г.Барановский, В.Н.Буиева, Г.А.Невинский. Биохимия. 2004. Т. 69. вып.6. С.723-741.1. A.G. Baranovsky, V.N. Buieva, G.A. Nevinsky. Biochemistry. 2004.V. 69.
2. L.Ripoll', P.Reinert et al. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 1996, V.37. P.987-9912. L. Ripoll ', P. Reinert et al. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 1996, V.37. P.987-991
3. Реферат к описанию изобретения по заявке №2006130509 на получение Патента РФ.3. Abstract to the description of the invention according to the application No. 2006130509 for obtaining a Patent of the Russian Federation.
4. Cadet, J, Hydroxyl radicals and DNA base damage / J. Cadet, T.Delatour, T.Douki [et al.] // Mutat. Res. - 1999. - V.424. - P.9-21.4. Cadet, J, Hydroxyl radicals and DNA base damage / J. Cadet, T. Delatour, T. Douki [et al.] // Mutat. Res. - 1999. - V.424. - P.9-21.
5. Tamkovich, S.N. Circulating DNA in the blood and its application in medical diagnosis / S.N.Tamkovich, V.V.Vlassov, P.P.Laktionov // Molecular Biology. - 2008. - V.42. - №1. - P.9-19.5. Tamkovich, S.N. Circulating DNA in the blood and its application in medical diagnosis / S.N. Tamkovich, V.V. Vlassov, P.P. Laktionov // Molecular Biology. - 2008. - V.42. - No. 1. - P.9-19.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008137068/10A RU2413768C2 (en) | 2008-09-15 | 2008-09-15 | Method of determining dna-hydrolysing activity of molecules and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008137068/10A RU2413768C2 (en) | 2008-09-15 | 2008-09-15 | Method of determining dna-hydrolysing activity of molecules and device for its realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008137068A RU2008137068A (en) | 2010-03-20 |
| RU2413768C2 true RU2413768C2 (en) | 2011-03-10 |
Family
ID=42137025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008137068/10A RU2413768C2 (en) | 2008-09-15 | 2008-09-15 | Method of determining dna-hydrolysing activity of molecules and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2413768C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507512C2 (en) * | 2012-04-06 | 2014-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of making modified electrode for electrochemical analysis (versions) |
-
2008
- 2008-09-15 RU RU2008137068/10A patent/RU2413768C2/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PEDANO M ET AL.: "Adsorption and electrooxidation of nucleic acids at carbon nanotubes paste electrodes". Electrochemistry Communications, 2004, v.6, n.1, p.10-16. * |
| АБДУЛЛИН И. и др. Электроды, модифицированные углеродными нанотрубками, для электрохимических ДНК-сенсоров. - Журн. аналит.химии, 2007, т.62, №6, с.667-671. БОНДАРЬ А.В. и др. Оценка структурного состояния ДНК с помощью электрохимических биосенсоров. Ученые записки КГУ серия "Естественные науки, 2007, т.149, №4, c.106-111. НИКИТИНА И.И. и др. Электрохимические ДНК-сенсоры на основе углеродных нанотрубок. Ученые записки КГУ, серия "Физико-математические науки", 2007, т.149, №3, c.121-137. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507512C2 (en) * | 2012-04-06 | 2014-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of making modified electrode for electrochemical analysis (versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008137068A (en) | 2010-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guilbault et al. | Enzyme electrodes based on the use of a carbon dioxide sensor. Urea and L-tyrosine electrodes | |
| JP5022033B2 (en) | Methods and apparatus for assaying electrochemical properties | |
| Brahman et al. | DNA-functionalized electrochemical biosensor for detection of vitamin B1 using electrochemically treated multiwalled carbon nanotube paste electrode by voltammetric methods | |
| JP2008128803A (en) | Potential difference sensor and analyzing element | |
| CN107923865A (en) | Utilize the Allergic skin test device of electrochemical detection method | |
| Wei et al. | Insight into the effects of electrochemical factors on host-guest interaction induced signature events in a biological nanopore | |
| Endo et al. | Development of a superoxide sensor by immobilization of superoxide dismutase | |
| CN110044987B (en) | Preparation method of ferrocenyl covalent organic framework modified electrode and method for electrochemically detecting troponin by using ferrocenyl covalent organic framework modified electrode | |
| Baluta et al. | Point-of-Care Testing: Biosensor for Norepinephrine Determination | |
| Eksin | An electrochemical assay for sensitive detection of Acinetobacter baumannii gene | |
| RU2413768C2 (en) | Method of determining dna-hydrolysing activity of molecules and device for its realisation | |
| Pan et al. | Determination of carbamazepine: a comparison of the differential pulse voltammetry (DPV) method and the immunoassay method in a clinical trial | |
| CN214374840U (en) | Device for detecting blood coagulation characteristics | |
| RU2390009C2 (en) | Method of assessing nucleic acid depurination and device to this end | |
| Karunakaran et al. | Electrochemical Biosensors for Point-of-care Applications. | |
| CN112326747A (en) | Rapid and ultrasensitive ATP detection method and application thereof | |
| WO2016190727A1 (en) | An electrochemical dna biosensor for gender and variety identification | |
| Dou et al. | Electrochimical determination of uric acid, xanthine and hypoxanthine by poly (xylitol) modified glassy carbon electrode | |
| Liang et al. | Low-potential determination of hydrogen peroxide, uric acid and uricase based on highly selective oxidation of p-hydroxyphenylboronic acid by hydrogen peroxide | |
| CN111856042A (en) | Device for detecting blood coagulation characteristics and application thereof | |
| Yotova et al. | Optical biosensor with multienzyme system immobilized onto hybrid membrane for pesticides determination | |
| CN106680337B (en) | Quantitative detection method of heparin | |
| Campanella et al. | Determination of hydrogen peroxide in disinfectant solutions using a biosensor with two antagonist enzymes | |
| Piedras et al. | Electrochemical Biosensor Development for Uric Acid Detection | |
| CN110044993A (en) | A kind of mercury ion fax sense analyzing detecting method based on III auxiliary mark object of excision enzyme circulation and Host-guest Recognition |