진균 독소의 검출을위한 ELIME (효소가 단백질 자기 전기를 연결) 방법

Summary

경쟁력있는 immunochemical 방법과 최종 전기 감지 기능을 기반으로 새로 개발된 검사 방법을 사용하여 trichothecenes을 (인간의 건강에 대한 우려의 mycotoxins) 감지하는 프로토콜이 증명됩니다.

Abstract

Immunoassays은 더 비싼과 시간이 소요되는 정량 HPLC 또는 GC ^1, 식품 상품에 유해 mycotoxins의 심사 검출을위한 ² 가지 방법에 대한 유효한 대안입니다. 이 프로토콜에서는 플랫폼을 감지으로 immunochemical 체인 ³ 화면 인쇄 전극에 대한 견고한 지원과 같은 자성 구슬의 사용에 따라 연결 immunomagnetic 분석을 조작하고 전기 경쟁력있는 효소를 심문하는 방법을 보여줍니다.

우리의 방법은 HT – 2 T – 2 독소의 총 금액 trichothecenes 가족과 인간의 건강 ⁴ 큰 우려에 속하는 먹은 사람은 미세 독소를 섭취하게 결정하는 것을 목표로하고있다. HT – 2 및 T – 2 향한 100 % 교차 반응과 항체 클론의 사용은 동시에 유사한 민감도 ⁵ 독소를 모두 검색할 수 있습니다.

우리의 분석의 첫 번째 단계는 우리가 자기 구슬의 표면에 HT2 – KLH 공액 독소를 무력화 코팅 단계입니다. 불특정 absorptions을 피하기 위해 필요한 차단 단계 후, 단클론 항체의 추가는 허용 고정화 HT – 2와 샘플 무료 HT – 2 T – 2 현재 또는 표준 용액에 녹아있는 사이의 경쟁.

경쟁 단계의 끝에, 단클론 항체의 양을는 링크된 HT – 2 샘플 솔루션에 독소의 금액에 반비례한다 고정화.

알칼리성 인산 가수 분해 효소 (AP)로 표시 이차 항체는 특정 항체와 고정화 HT – 2 사이의 바인딩을 공개하는 데 사용됩니다. 최종 측정 단계는 화면 인쇄 작업 전극의 표면에 특정 샘플 / 표준 용액에 해당하는, 자기 비드 정지 나누어지는 놓아 수행, 자석 구슬은 아래에 정확하게 위치 자석에 의해 고정하고 집중되고있다 화면 인쇄 전극. 자기 구슬과 AP의 기판 사이에 부화 두 분 후에 효소 제품은 몇 초 간격 이내에 자동으로 팔 측정을 시작하는 것도 가능 휴대용 악기 (PalmSens)를 사용하여 차동 펄스 Voltammetry (DPV)에 의해 감지됩니다.

Protocol

1) 코팅 자성 비즈를 차단 : 로 코팅 자기 구슬을 차단 따라 진행 : 2 ML Eppendorf 튜브 세트를 준비; ; (vortexing하지 떨고 있지만) 믹서 회전 샘플을 사용하여 코팅 자기 구슬을 (코팅 자성 비즈의 준비에 대한 부록 참조) 균질 즉시 균질 후 피펫 각각 별도의 Eppendorf 튜브에 코팅 자기 구슬 10 μl; 설정의 각 Eppendorf 튜브에 솔루션을 차단 무지방 우유의 1ml?…

Discussion

biomolecular 인식 프로브로 항체의 사용은 감지 기술을 널리 사용 가능성을 보여줬습니다, 같은 ELISAs 및 MEIAs 같은 immunochemical 검색 방법론은 많은 실험실 ⁷ 가장 많이 사용되는 응용 플랫폼 간의 요즘입니다.

이러한 방식은 지난 몇 년 동안 뛰어난 감도와 특이성, 많은 연구 그룹의 주요 목표를 달성하는 동시에 공연의 개선과 최적화를하고 있습니다.

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Materials

Reagents

Name of the reagent	Company	Catalogue number	Comments (optional)
Potassium chloride	Sigma	P9333
Potassium dihydrogen phosphate	Sigma	P9791
Disodium hydrogen phosphate	Sigma	S3264
Sodium chloride	Sigma	S3014
MgCl2 anhydrous	Sigma	M8266
DEA (99.5%)	Sigma	31589
HCl 37%	Sigma	320331
H3BO3	Sigma	B6768
Tris[hydroxymethyl]-aminomethane	Sigma	252859
BSA (albumin bovine serum)	Sigma	A4503
NaOH	Sigma	S5881
TWEEN 20	Sigma	P9416
NaN3	Aldrich	71290
1-Naphthyl phosphate disodium salt	Fluka	N7255
Skimmed milk blocking solution – non fat dry milk	Bio-Rad	170-6404
HT-2 conjugated with KLH (Keyhole Limpet Hemocyanin), stock solution (1 mg/ml in PBS):	Biopure	004050	The HT-2-KLH conjugate was obtained by CDI-method where the free OH-groups on position 3 and 4 at the HT-2 toxin were activated by N,N’-carbonyldiimidazole (CDI) and the activated HT-2 toxin was let to react with aminogroups of the protein (KLH) to generate a stable carbammate linkage.
Secondary labeled antibody: Anti-mouse IgG (H+L) from horse, conjugated with Alkaline Phosphatase, concentration 1 mg/ml.	Vector Laboratories	AP-2000
HT-2 toxin	Biopure
Magnetic beads: Dynabeads®	Dynal	M-280 Tosylactivated	Concentration 2 x 109 beads/ml.

Solutions

Name of the reagent	Preparation	Comments (optional)
Phosphate buffered saline (PBS), pH 7.4	Dissolve 0.20 g of potassium chloride, 0.20 g of potassium dihydrogen phosphate, 1.16 g of disodium hydrogen phosphate and 8.00 g of sodium chloride in 900 ml of water
Diethanolamine buffer, DEA, 0.97 M + 1 mM MgCl2 + 0.15 M KCl, pH 9.8	Dissolve 0.0476g of MgCl2 anhydrous and 7.3.59 g of KCl in ~ 300 ml of water. After dissolution add 51 ml of DEA (99.5%). Adjust pH to 9.8 with HCl (6 M). Dilute to 500 ml with water.
Borate buffer, 0.1 M, pH 9.5	Dissolve 3.09 g of H3BO3 in ~ 300 ml of distilled water; adjust pH to 9.5 with NaOH and/or HCl (6 M or lower concentrations). Dilute to 500 ml with distilled water.
TRIS buffer, 0.2 M, pH 8.5	Dissolve 3.85 g of Tris[hydroxymethyl]-aminomethane in 100 ml of water. Adjust to pH 8.5 with NaOH and/or HCl (6 M or lower concentrations). Dilute to 200 ml with water.
TRIS buffer + BSA solution (0.1%), pH 8.4	Dissolve 0.050 g of BSA in 50 ml of TRIS buffer pH 8.4.	This solution must be freshly prepared on the day of use.
PBS buffer + TWEEN® 0.05%	Dissolve 0.250 g of TWEEN 20 in 500 ml of the previously prepared PBS buffer, pH 7.4
PBS buffer + BSA solution 0.1%	Dissolve 0.050 g of BSA in 50 ml of PBS buffer, pH 7.3.	This solution must be freshly prepared on the day of use.
PBS buffer + BSA 0.1% + NaN3 0.02%	Dissolve 0.050 g of BSA and 0.010 of NaN3 in 50 ml of PBS buffer, pH 7.3.	Storage solution
Enzymatic substrate	Dissolve 0.010 g of 1-Naphthyl phosphate sodium salt in 100 ml of DEA buffer pH 9.8. Wrap the flask tightly in aluminium foil.	This solution must be freshly prepared on the day of use.
Skimmed milk blocking solution	Add 0.20 g of Blotting Grade Blocker Non-Fat Dry Milk (Bio-Rad, Hercules, CA, USA) to 200 ml of PBS buffer pH 7.3.	This solution must be freshly prepared on the day of use.
HT-2 stock solution	Dissolve 10 mg of trichothecene HT-2 toxin vial, in 10 ml of acetonitrile to give a solution with a concentration of 1 mg/ml.	Split up this solution into single-use aliquots of 30 ml and store them at less than -30 °C.
HT-2 Working standard solution	Pipette 20 ml of HT-2 toxin stock solution into a 2 ml calibrated volumetric flask and dilute with acetonitrile to obtain a HT-2 working solution containing 10 μg /ml of trichothecene toxin.	This solution should be freshly prepared on the day of use.
HT-2 Working calibrant solutions	Dilute the HT-2 working standard solution (10 μg/ml) to prepare working calibrant solution 100 ng/ml. Dilute HT-2 working calibrant solution 100 ng/ml to prepare working calibrant solutions of the following concentrations 0 (blank), 0.5, 1, 2, 4, 10 ng/ml.	These solutions must be prepared fresh on the day of use.
HT-2 conjugated with KLH	Split up HT-2 conjugated with KLH (Keyhole Limpet Hemocyanin) stock solution (1 mg/ml in PBS) into single-use aliquots of 350 μl.	Store aliquots at -30 °C.
Specific Monoclonal Antibody	Dilute 1:350 (v:v) the stock concentration (1.383 mg/ml) of monoclonal antibody in PBS to use in competition step	This solution must be prepared fresh at the moment of use. 10 ml antibody stock solution in PBS for a final volume of 3.5 ml, are enough to analyze 17 standards and /or samples.
Secondary Labeled Antibody	Anti-mouse IgG (H+L) conjugated with Alkaline Phosphatase is diluted 1:100 (v:v) in PBS to use in competition step.	100 μl antibody stock solution in PBS for a final volume of 10 ml, are enough to analyze 25 standards and /or samples. This solution must be prepared fresh at the moment of use.

Apparatus

Name of the reagent	Company	Comments (optional)
Magnetic Particle Concentrator: MPC®-S	Dynal
PalmSens instrument	PalmSens	Provided with PalmSens Lite, Serial cable connecting PC laptop and Mux options software
CH8 PalmSens Multiplexer	PalmSens
Eight channel Mux electric contact	hand made
Strip with eight screen printed electrodes (SPEs)	hand made
Specially designed support for electrodes strip	hand made	Includes 8 neodymium magnets each of which is placed below each working electrode surface of the SPE
Calibrated microliter pipettes	Gilson
Magnetic stirrer and stir bars.
Glass beakers (100, 50, 20 ml).
Volumetric flasks (2ml).
0.2 and 2ml Eppendorf tubes.	Eppendorf
Falcon™ tubes of 5ml and 15ml.	Falcon
Laboratory Vortex Mixer		Do not use vortex mixer to resuspend magnetic beads coated with HT2-KLH or linked with immunological chain to avoid denaturing of proteic parts
Laboratory oven or thermostated room		Choose a oven able to keep a temperature of 37±3 °C.