실란 커플링 에이전트를 사용하여 실리카 광 Biosensors에 생물 학적 프로브를 부착
Summary
Biosensors은 복잡한 생물 학적 환경과 인터페이스 및 표면 변형을 통해 센서에 부착된 매우 구체적인 프로브와 고감도 센서를 결합하여 타겟 검색을 수행합니다. 여기서는 센서 및 생물 학적 환경을 해소하기 위해 실란 커플링 에이전트를 이용하여 비오틴과 실리카 광 센서의 표면 작용화를 보여줍니다.
Abstract
이러한 인기 Biacore 시스템 (표면 Plasmon 공명 (SPR) 기술을 기반으로)와 같은 생물 학적 환경, 바이오 센서 플랫폼과 인터페이스하기 위해, 예를 들면, 표면 오염을 방지 수있는 다양한 표면 변형 기법 사용을 만들 조정 소수성 / 표면의 친수성, 전자 환경의 다양한 적응, 그리고 자주, 관심의 대상으로 특이성을 유도. 1-5 이러한 기법 등, 복잡한 환경에서 실제 응용 프로그램에 달리 매우 민감한 biosensors의 기능을 확장할 수 혈액, 소변, 폐수 분석. 2,6-7은 같은 Biacore와 같은 상업 biosensing 플랫폼, 잘 이해하고 있지만로서, 이러한 표면 개조를 수행하기위한 표준 기술은 이러한 기술은 다른 표준화된 방식으로 번역되지 않은 레이블 – 이러한 갤러리 모드 (WGM) 광학 resonators 글린 등 무료 biosensing 플랫폼. 8-9은 < / P>
WGM 광학 resonators는 초저 농도의 종 다양한 라벨 프리 검출을 수행하기위한 유망한 기술을 대표하는 6,10-12 이러한 플랫폼의 높은 감도 자신의 독특한 기하학적 광학의 결과입니다. WGM 광학 resonators 경계가 순환 . 구체적이고 필수적인 공진 주파수의 빛을 SPR 플랫폼처럼 13, 광학 필드가 완전히 센서 장치에 국한되지 않지만 evanesces;이 "사라져가는 꼬리"는 다음 주변 환경의 수종과 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 상호 작용은 약간 그 결과 변경하는 광학 분야의 효과적인 굴절률을 초래하지만, 감지, 장치의 공진 주파수로 이동합니다. 광학 필드 순환 때문에 신호의 고유 증폭 그 결과 환경을 여러 번 상호 작용, 그리고 환경의 사소한 변화에 매우 높은 감성. 2,14-15
십t "> WGM 광학 resonators는 여러 가지 형상으로 가공 수 있지만 복잡한 환경에서 타겟으로 탐지를 수행하려면 다음 플랫폼은 표면의 수정을 통해 프로브 분자 (결합 쌍 보통 절반, 예를 들어 항체 / 항원) 2.와 결합해야부터 재료 시스템의 다양한 실리카 microsphere는 가장 일반적입니다.이 microspheres은 일반적으로 microspheres가 작용화 및 검출 실험을하는 동안 처리할 수있는가 "줄기"를 제공하는 광섬유의 끝단에 가공하고 있습니다. 실리카 표면 화학 수 있습니다 그들의 표면에 프로브 분자를 장착 적용할 수 있지만, 평면 기판에 대해 생성된 전통적인 기법이 입체 구조를 위해 종종 충분하지 않습니다로서 microspheres의 표면에 어떠한 변경 사항 (먼지, 오염, 표면 결함, 그리고 고르지 코팅) 그들의 검출 능력에 대한 심각한, 부정적인 결과를 가질 수 있습니다. 여기서는 손쉬운 접근 방식을 보여주는실리카 표면에 비오틴을 첨부하여, 무기 표면 및 생물 학적 환경을 해소하기 위해 실란 커플링 에이전트를 사용하여 실리카 microsphere WGM 광학 resonators의 표면 작용화입니다. 8,16 우리가이 리포트에서 센서 시스템으로 실리카 microsphere의 WGM의 resonators를 사용하지만, 프로토콜은 일반적이며, 비오틴과 함께 모든 실리카 장치의 표면을 functionalize하는 데 사용할 수 있습니다.Protocol
Discussion
프로토콜에 설명한 바와 같이, 우리가하는 작용화 과정 내내 자신의 줄기에 의해 실리카 microspheres의 수송을 주택 플랫폼을 만들었습니다. 이 주택 플랫폼 작용화 과정 전반에 걸쳐 사용되는 각종 용기의 벽면과 접촉으로 오는 microsphere에서 발생한 표면 오염 및 손상에 대한 솔루션으로 만들었습니다. 우리는 끊임없이 작용화 과정에서 다른 컨테이너로 개별 microspheres를 장착하고 분리에서 발생한…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자들은 기꺼이이 프로토콜이 개발되었다 시간 동안 지원 남부 캘리포니아 대학에서 교수 안드레아 아르마니을 인정합니다. 이 작품의 초기 개발을위한 기금은 국립 과학 재단 (NSF)에 의해 제공되었다 [085,281 및 1,028,440]와 NIH 원장의 새로운 혁신 보너스 프로그램을 통해 건강의 국립 연구소 [1DP2OD007391-01]. 자세한 내용은에서 구할 수있다 http://web.missouri.edu/ ~ hunthk / .
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Methanol | Fisher | 67-56-1 | ACS grade |
| Sulfuric Acid | Fisher | 8014-95-7 | Fuming |
| Hydrogen Peroxide | Fisher | 7722-84-1 | 30 wt % |
| Aminopropyltrimethoxysilane | Fisher | 13822-56-5 | |
| NHS-biotin EZ linker | Pierce | 20217 | |
| Dimethylsulfoxide | Fisher | 67-68-5 | Anhydrous |
| Fluorescein Isothiocyanate | Pierce | 46425 | |
| Phosphate Buffered Saline | Fisher | 7647-14-5 | Powder concentrate |
| Sodium Bicarbonate Buffer | Fisher | NC0099321 | |
| Texas Red – Avidin Conjugate | Pierce | A820 | |
| Optical Fiber | Newport | F-SC | |
| Fiber Stripper | Fiber Instrument Sales | NN-175 | No-Nik 175 um stripper |
| Kimwipes | Fisher | 06666A | |
| Bare Fiber Cleaver | Ilsintech | Cl-03A | |
| Glass Microscope Slides | Fisher | 12-550B | |
| Polypropylene Vials | Fisher | 03-341-75A | 60 mL, hinged cap |
| Incubating Rocker | VWR | 12620-910 | |
| Vacuum Desiccator | Fisher | 08-594-15B |
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