Upload
others
View
13
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Kémiai szenzorok, bioszenzorok
Általános és Fizikai Kémia TanszékPécsi Egyetem, TTK
Nagy Géza
113. MKN’09 Veszprém április21-24
Szenzorok
Fizikai (gyorsulás, helyzet, mozgás, hőmérséklet stb.)
Kémiai környezetük anyagairól kvalitatív, kvantitatív információt adnak
élettartam, raktározási-, szállítási körülmények ellenőrzése
Definíciójuk?
Műszer?
Reverzibilisek? Visszacsatolt jelképzés?
A szenzorok és a jövő
A szenzorok és a profit
A kémiai szenzorok –
analizátor rendszerekA szenzorok alkalmazásának előnyei:
Egyszerű
használat
Költséghatékony működés
Folyamatos nyomonkövetés
lehetősége
In situ alkalmazhatóság
Nagyon fontos tulajdonságok:
Szelektivitás
Stabilitás
A szenzor funkció
két lépése
Szelektív anyagfelismerés
Jelképzés, jel transzdukció
Ion-szelektív elektródok
Pungor
Ernő
(1923-2007)
Folyadék membrán elektród
ISE mikropipetta
Metal oxide field effect tranzisztor- (MOSFET),
Ion selective FET
Enzyme FET,
ENZFET- biosensor
Szilárd kontaktusú
ion szelektív elektródok
Termisztorra épülő
szenzor
Hővezetésen alapuló
szenzor
Optikai szenzorok
ATIR szenzor (száloptikai hullám vezető)
Planáris
hullámvezető
YYCladding +sensing layerY Y YYYYYYYYYYYYYYYYY
Antibody/Antigen
Core
CladdingField distribution
22 nN2z
−π
λ=Δ
Penetration depth z of evanescent field is defined as
SAW érzékelő
Surface Acoustic Wave
Felületi plazmon
rezonancia érzékelő
Quartz crystal and holder.
Experimental apparatus
for a piezoelectric sensor.
Antigén - Antitest kötődés
Piezoelektromos szenzor készülék
Kvarc-kristály mikromérlegen alapuló
érzékelő
Nanopóruson
alapuló
szenzor
Róbert E. GyurcsányiChemically-modified
nanopores
for
sensing
Trends
in
Analytical
Chemistry, Vol. 27, No. 7, 2008
Nanopóruson
alapuló
érzékelés
Méréstechnikailag fontos érzékelő
sajátságok
-
A detektáció
határa, dinamikus
méréstartomány
-
SzelektívitásAnyagfelismerésJel transzdukció
-
ÉrzékenységA kalibrációs görbe meredeksége
-
Válasz idő-
Reverzibilitás
-
Stabilitás (raktározási, műveleti)
Szeparáló
rétegInterferencia
eliminálás
Perm szelektívitásMéret kizárásMediátorDirekt elektron
átlépés
16
Igen sok különböző, más kémiai szenzor van használatban:
-szilárd
elektrolitos gázszenzorok
-kemorezisztorok
-mágneses
oxigén mérők
-kapacitív
nedvességmérők
A szelektivitás nehezen biztosítható bioszenzorok
A bioszenzor
definíciójaBiológiai rendszerekben használható
szenzor
Páciensben lokális pH mérésMikroelektród
in vivo monitorozásra
Vérnyomás mérőklinikai hőmérő
biológiai anyagot tartalmazó
szenzorokBiomimetikus
szenzorok, (Enzim, nonactin?)
IUPAC: Sensor
incorporating
biological
element˚
Enzim
˚
Antitest˚
Nuklein
sav
˚
Mikroorganizmusok˚
Sejtek, szövetek
˚
Teljes biológiai érzékelő
“Bug sensor”
18
A bioszenzor kutatás történeteInventor
Leland C. Clark Jnr.
oxigén elektródTrans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs 2, 41-48 (1956)
Ann. NY Acad. Sci. 102, 29-45 (1962).
“making more intelligent electrochemical sensors by adding enzyme transducers”
2005-ben
megkapta a Fritz J. és Dolores
H. Russ
díjatEz a fénykép az átadás után készült, néhány hónappal Clark halála előtt.
19
Updike és
Hicks
Glükóz szenzor oxigén elektródon Updike, S.J. and Hicks, J.P. Nature 214, 986-988 (1967)
Guilbault
és
Montalvo
Guilbault, G.G. and Montalvo, J. JACS 91, 2164-2569 (1969).
G. Rechnitz
inventív, a területen sok eredményt elért kutató
Karbamid mérő
potenciometriás
enzimelektród
1975.
Az első
kereskedelmi
“jól működő”
glükóz elektród(1973. Először piacra juttatva)
Yellow Springs Instrument Company (Ohio, USA)
20
H2
O2
detektáláson alapuló
első
amperomtriás enzimelektródok
1974.
Mosbach
K. Danielsson
enzim
termisztorok1975.
Divis
mikrobiológiai
elektródok
1980.
Voelkl, K. P. Opitz, N. Lubbers D. W.Optódra
épülő
bioszenzor
1982.
Shichiri
et al. In vivo tűszerű
glükóz
szenzor
(Intenzív kutatás indult a mesterséges pankreáz
kifejlesztésére)immuno
bioszenzorok
intenzív kutatásLiedberg, B., Nylander, C. and Lundstrm, I.
szenzors and Actuators 4, 299-304 (1983)
Folyóiratok
Bioszenzors and Bioelectronics, Sensor (WEB.) Sensors and Actuators 21
A bioszenzorok
működése
Szelektív anyagfelismerés
Jel
Jel transzdukció, jelképzés
22
•
Bioszenzor••
Szelektív felismerés
jel
••
Biokatalitikus
Electrokémiai
•
Enzimek
potenciometriás
(FET)•
Immobilizált
formában, voltammetriás
•
Állati szövet
amperometriásNövényi Szövet
konduktometriás•
Baktérium, gomba
•
Immuno
reagens
Ab, Ag
Optikai
érzékelés•
Jelzett, direkt
lumineszcenciai
jelképzés
•
DNA érzékelők
Optikai
szenzorok•
Receptor
érzékelők
hullámvezetők (wave guide)
•
Teljes
érzékelő
szervek
Entalpia
válzozás•
QMB
(tömeg változás)
•
SPR
(surface plasmon
resonance)•• 23
A szeketív
anyagfelismerés biztosítására használt bioágensek
Biokatalizátorok
(enzimek)
Immunkémiai ágensek
DNS, RNS preparátumok
Bio
receptorok
Aptamerek
Egyéb anyagok
Mikroorganizmus telep, növényi szövet,állati szövet,állati érzékszerv, bogár szenzor
Igen sokféle biológiai anyagés transducer
(jelképző)
Flow analyzers
FIAAlkalmazások
Egészségügy, klinikai analízisÉlelmiszer analízisKörnyezeti analízisHonvédelem, terror elhárítás
- Szelektívitás
- Specificitás
- Egyszerű
procedúra
- Folyamatos monitorálás
- Költséghatékonyság
- Mérési eredmény rövid idő
alatt
A bioszenzorok
alkalmazásától várható
előnyök
25
FIA
analitikai rendszerek alkalmazása
Entalpia változás detektálásán alapuló bioszenzor
Mosbach - Danielsson
Néhány enzim által katalizált reakció
moláris entalpia
Kvarc kristály mikromérleg
Reakció réteg
Diffúziós réteg
DP
DS
DD’’PP
S
S +ES +E’’ ESES E+PE+P
PPOO22
IISSss
Az enzimelektród
funkció
28
A
bioszenzorokban
az
enzimek
immobilizált
formában
vannak
Az immobilizálás
hatásai:-Az enzim sajátság megváltozhat-Általános hatás nem állapítható
meg
Az immobilizálásMegváltoztathatja az orientációtÁrnyékolhatja a szubsztrát/termék transzportotDenaturálást idézhet elő
Microkörnyezeti
hatások
Lokalis
pH változásokGátolt
anyag transzport, (hozzáférés, tortuozitás)
TérhálósodásIonerősség
változás
Az enzim szenzorok reakció rétegei
Az enzim immobilizálás egyik úttörője
Prof. Mosbach
30
31
Példa a kémiai enzim immobilizálásra
32
Jellemzők Adszorpció Kovalens kötés
Bezárás (gélbe,
polimerbe)
Membránnal
Készítés Egyszerű Nehéz Egyszerű Egyszerű
Költség Kicsiny Nagy Moderált Nagy
Kötő
erő Változó Erős Gyenge Erős
Enzim kioldódás Igen Nem Igen Nem
Alkalmazhatóság Széles Szelektíve Széles Igen széles
Alkalmazás során fellépőKomplikációk száma
Nagy Kicsi Nagy Nagy
Mátrix hatások Igen Igen Igen Nem
Nagy diffúziós gátlás Nem Nem Igen Igen
Védelem bakteriális fertőzéssel szemben
Nem Nem Igen Igen
Az enzim immobilizálási módszerek összehasonlítása
( ) −++ +⎯⎯ →⎯++ 34222 22 HCONHHOHCONH ureáz
dacetaldehiOHOalkohol oxidázalkohol +⎯⎯⎯⎯ →⎯+ −222
++ ++⎯⎯ →⎯+ HNADHaldehidNADalkohol ADH
222 OHpiruvátOlaktátL oxidázlaktát +⎯⎯⎯⎯ →⎯+− −
3minargarg NHcitrullinininL ázdeainin +⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯− −
34
Enzime FET,
ENZFET- bioszenzor
Potenciometriás
alapérzékelők: pH érzékeny , NH4+, CN-, CO2
, I-
ISE
FET szenzorok
Amperometriás
alapérzékelők: Pt, Au, GC, CP, Különböző
alakúak, méretűek lehetnek
35
a.,- A reakció terméke reagál az elektródon (I. generáció)
b., – Egy mediátor reagál az elektródon
(II. generáció)
c.,- Az enzim redox csoportja vesz részt az elektród folyamatban
(III. generáció)
Az amperometriás
enzimelektródok három generációja
36
Mediált
elektronátmenet
mediátorokTetracianoquinodimetan
(TCNQ)
37
glükóz elektród válasz
a- glükóz nélkül b, c – glükózzal
Mediátor jelenlétében
Elektronátvitel oxidoreduktáz
enzim és voltammetriás
munkaelektród között
Közvetlen átlépés
Torma peroxidázzal mediált
Átvitel oldott mediátorral
Ferrocén
származék a mediátor
Molekuláris „huzal” alkalmazása (Adam Heller)
41
Szol-gél típusú
reakció
réteg elektronátvivő mediátorral
OO22
sszzuukkrróózz αα--DD--glglüükkóózz ββ--DD--glglüükkóózz gluglukkonolaonolakkton+ ton+ HH
22
OO
22
invertáz mutarotáz GOx
a) sequential
b) competitive OO22
ββ--DD--glglüükkóózz
GOx
gluglukkonolaonolakkton + ton + HH
22
OO
22
hexakinázATPATP
glglüükkóózz--66--ffososzfzfáát + ADPt + ADP
c)c) eliminator
sszzuukkrróózz αα--DD--
glglüükkóózz
ββ--DD--
glglüükkóózz
gluconolagluconolakkton ton + + HH
22
OO
22
invertáz mutarotáz GOxglglüükkóózz
+ + sszzuukkrróózz
HH
22
OO
2 2 + + gluconolagluconolakktonton
GOx
OO
22CATHH
22
O + OO + O
22
43
Erősítés
Komplex működésű
enzim szenzorok:
-szekvenciális
enzim reakciók,
-interferencia
eliminátor
reació,
-dúsításos
(erősítő) enzim akció
-kompetitív
érzékelés
44
Laktát
mérő
amperometriás
enzim szenzor
Saját eredmények-Potenciometriás bioszenzorok I- alapelektródon
- Glükóz, L-fenilalanin elektródok- (az első
bienzim ektród, oxidáz- peroxidáz)
- NH4+-elektród, karbamid elektród- (LPA, nonactin ionofor, elasztikus szilikon membrán
- Aszkorbin sav interferencia eliminátor elektród- (mikro-elektródos „in vivo” neurotranszmitter mérés)
- Amperometriás putreszcin elektród- Mikro-cella enzim aktivitás mérésre- Hullámvezető
optód detektor
- (karbamid hullámvezető
szenzor FIA mérésére)
- Scanning electrochemical microscope SECM- (koncentráció profilok enzimelektródok reakció rétegében,)
-
Glükóz tolerancia teszt patkányokban
Mikrochip szenzor cella putreszcin
biológiai mintákban való
mérésre
NH2
-(CH2
)n
-NH2
+O2
+H2
O NH2
-(CH2
)n-1
-CHO+NH3
+H2
O2enzim
Putreszcin
n=5Putreszcin
oxidáz
NH3
detekálás
-
ISE,
Amperometriás
oxigén vagy hidrogén peroxid detektálás –
Pt
elektródon
pH változás is detektálható
-
Sb elektróddal
PPttAAuuCCrr
pH
diamin (putreszcin)
külső
réteg (PU)Enzim réteg (PO)Belső
réteg (p-mPDA
Capton membrán
Bakteriális fertőzés
klinikai BV
detektálás
47
0
500
1000
0 200 400 600
Áram
[nA]
idő (s)
•
50μl 5mM aszkorbin
sav
és•
20 μl 10mM
H2
O2 hozzáadása30 ml pH=7.2 foszfát pufferhez
•
Paracetamol (2mM)•
Húgy sav•
epinefrin•
dopamin
AA AA AA
H2
O2
H2
O2
H2
O2
Lívia Nagy, Géza Nagy
A méretkizárásos réteg működésének ellenőrzése
48
49
Szubsztrát
és
enzim
aktivitás
mérő
cella
Az enzimreakciAz enzimreakcióó elektroaktelektroaktíívv
termterméékeke
elektród
SzubsztrSzubsztráátt
Enzim rEnzim réétegteg
EnzimEnzim
SzubsztrSzubsztráátt rréétegteg
52
0
50
100
150
200
0 25 50 75 100 125 150 175
Time (s)
I (nA
)
0.25 U/ml
0.5 U/ml
0.75 U/ml
1 U/ml
1.75 U/ml
2.5 U/ml
3.75 U/ml
p-HEMA hydrogel
poly(2-hydroxymethyl methacrylate)
Hydrogel
Electrode material
Absorbent layer
Alkalikus
foszfatáz
aktivitás mérés
Glükózmérő
bioszenzor
állatkísérletek céljaira
y = 0.0579x + 0.0512R2 = 0.9835
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 5 10 15
Glükóz koncentráció [mM]
Ára
m [ μ
A]
Glükóz bioszenzor
kalibrációs görbéjepH = 7.4 izotóniás foszfát pufferben,
0.65 V elektródpotenciál mellett.
8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000
time (s)
0.0100
0.0150
0.0200
0.0250
0.0300
0.0350
0.0400
0.0450
Iw (µ
A)
40% glükózoldat
iv. inzulin beadás
glükózmérő
cella áram -
idő
regisztrátuma
22 1.1.3.4) (EC
22 5,1 OHlaktonglükonoDOHOGlükózDoxidázGlükóz
+−−−⎯⎯⎯⎯ →⎯++−−−
β
Elektródtest és csatlakozója
40 % glükóz oldat
i/μA
C / 10-3
mol dm-3
Ag
katód100 μm
Beszúrható
(in vivo) glükóz érzékelő
InIn vitrovitro glglüükkóóz mz méérrééss 3,753,75--37,5 37,5 mMmM
Az elektród felépítése
Implantálható
tűszerű
mikroelektródElektroenzimatikus
glükóz szenzor
Geometriai felületeMunka elektród: 3,8mm x 0,2 mm
A= 0,76 mm2
Referencia: 1,5mm x 0,2 mm
A= 0,3 mm2
Ellenelektród: 1mm x 0,3
A=0,33 mm2
Elektrokémiai felületeA=0,08 mm2
0,11 mM L-aszkorbinsav
0,48mM húgysav
BioszenzorokBioszenzorok reakcireakcióó rréétegtegéének vizsgnek vizsgáálata lata PPéésztsztáázzóó ElectroElectrokkéémiai miai MiMikroszkkroszkóóppalppal
Balázs Csóka, Barna
Kovács, G Nagy
61
SECM kép acetil-kolinészteráz
ezim
folt katalitikus aktivitásáról
Természetes biokomponens
alkalmazásával készített bioszenzorokBio componens
élő
microorganizmus
Alga, baktérium, élesztő, gomba•
Egyszerű
•
költség hatékony preparátum•
“poliszelektív”
•
Életben kell tartani a kulturátImmobilizálás
dializis rétegszűrőGelbe zárás
(PVA, collagen, agar, gelatin)
TransducerekO2
felhasználásCO2
termelésH2S, H2O2, NH3
Acetobacter
xylinum
→ etanol
mérés
(1975) első
alkalmazásRechnitz
(1981)
Yellow squash szelet
glutamát
decarboxiláz
(GLD)
glutamin
sav
CO2 CO2
gáz
szenzor Severinghaus
típusú
GLD
65
Bore
et al.
Burgonya szelet
polifenol
oxidáz
Clarke O2
elektródkatekol, dopamine, L-dopa, etc. detektálás
uborka
juice (aszkorbát
oxidáz)
Clarke O2
elektród
Malochan
(1991)
banán
szövet“bananatrode”
→ dopamin
mérés
OHkorbinsavdehidroaszOvascorbinsaL AO222/1 +⎯→⎯+−
66
Mikroorganizmusok metabolitikus
aktivitásának nyomonkövetése
Élesztő-alapú
bioszenzorokMódosított szénpaszta
elektród
NAD+
+ K3
[Fe(CN)6
] → alkohol mérés
Egész szövet alapú
bioszenzorok
Disznó
vese szövet
→
szenzor → glutamin
mérés
Rechnitz
Patkány máj szelet
monoamin
oxidáz
(MAO)
322 NHCHORNHCHR MAO +−⎯⎯→⎯−−
67
Cianid mérő
bioszenzor
Intact animal sensor
blue crab antennae → removed → sensory nerve exposed
activity spikes followed with microelektróds
Bug senzor
Potato bug reports insect activity in field
Receptor element based bioszenzorok
ion channel based sensing
LB technique, patch-clamp 68
A krumpli föld fertőzöttségét detektáló bioszenzor (BIOFET)
71
cis-3-hexén-1-ol detektálás
Antitestek, Fehérjék immunoglobulinokantigének hatására keletkeznek Mw
≈150 kDa
Kb.110 aminosav
}
73
Immunosensing
Recognizing bio-component
→
antibodyantigen
Signal transduction
→
opticalelectrochemicalmass QCMBtemperature
SPR, SAW. Refr. Index
reversible ? not strictly (high affinity)quasi reversible
-
direct immunoszenzorokproblem nonspecific binding (NSB, NSA)
-labeling, RIA, Enzyme label, Fluorescence label-liposoma
lysis
74
Policlonal
antiszérum
many
different
antibody
specifecitiesrecognizing
various
epitopes
on
the
antigen
concernedproduction
↓immunisation
of
animal
(rabbit, sheep, goat, mouse, rat, horse)↓
several
injection
of
antigen
(hapten)many
different
B-lymphocyte
cells
(multiply)↓
antiserum
→ heterogeneus
reagent-
binding
to
different
epitopes
of
the
Ag-
different
affinities
(competition)-
different
specifity-
different
titreAffinity
purification
with
immobilised
antigen
on
solid-phases.Antigen eg. polypeptides
Mw > 100000 Da
immunogenic
smaller molecules antigenic but not immunogenic → haptens
steroids, vitamins, drugs → haptens
hapten-carrier protein injection → immunization
variety of Ab-s
(h-c, c, h) just “h”
is needed
Injection: subcutaneous or intramuscular
(rabbit: 100 μg) (boosting after 4 weeks)
3-6 months production time75
Preparation of Monoclonal Antibodiesspecific, homogeneous reagent
1975. Kohler
Milsteinsingle antibody-producing B-lymphocytes are immortalized
single clone → “monoclonal”
-
monospecificcontinuous productionby fusion with a B-.cell tumor line → hybridoma
cell line
76
Production1. immunization, booster injection2. blood sampling, antibody testing3. selected animal sacrificed
its spleen removed (aseptic condition)4. spleen cells separated by sieving, washing5. mixed with compatible strain of myeloma
cells
6. fusing agent (polyethylene glycol) used to help fusing →
1 from 10000 spleen cells fuses (rare event) only a few of the fused ones secret good antibodies
7. media is applied in which the unfused
spleen cells die –
only the hybridomas
survive
8. the antibody production of hybridoma
cells are tested (microtiterplates used)
diluted → one cell in one plate cells grown → tested → diluted → monoclonal
9. in vivo or in vitro production ↓ ↓
solid tumor hollow fiber culture systems (g ⁄
month)roller bottles → mg ⁄
month
77
Antibody fragments
Fc
portion removed F(ab)2
Fab
fragments usedproduction by cloning the gene E. coli
sFv
single chain antibody fragment separation
use
Antibody mimics, artificial antibodymolecular imprinting
monomer + analyteLecitins
Carbohydrate-binding proteins (non immune origin)Concanavalin
A (ConA)
glükóz-mannose bindingReceptors
100 kDa
proteins; unavaible
in pure formin intact cells, membranes
receptor binding by antibody to sensing surfaces
polymerwith
analyte
wash
out reagent
78
Binding proteins
Protein A and GBacterial Proteins
bind to Fc
portion of antibodies
(Staphylococcus aureus) Protein A 42 kDasix independent binding sites for Fc
coupling to bioaffinity
reagent
good orientation
Avidin: Biotin
Tetramer protein
Avidin
(four identical 15 kDa
subunits); Basic (pI
=10,5)High affinity (1015M-1) B6 vitamin, biotin Biotin-Ab
coupling is easy
Streptavidin
(from streptomyces) less basic
Nucleic Acids
DNA: DNA, DNA: RNA, DNA:protein
interactionHybridization with complementary strands
79
Immunkémiai szenzor működése
virtually irreversiblepH
change, ionic strength adjustment can change K→ regenerationmonospecific
? group specific Ab
Immunoassays
→ heterogeneous-
Direct (non labeled) –
capacity change, mass change, Ri
change etc.
-
Sandwich
[ ][ ][ ]AgAb
AgAbK −=
AgAbAgAb −↔+
125 1010 −→K
81
-
Kompetitív
82
83
FIIA → like affinity chromatography
Liposome amplificationLocasio-Brown-Durst-Horvath
Anti teophyilline
antibodies → immobilized ↓
in column
derivatized
liposomes
filled with marker↓
competitive binding↓
liposomes
disrupted
↓detection
84
85
86
Electrochemical immunoszenzorok
Direct potentiometric
signalCovalent binding immunoreagent
onto elektród
surface
binding signal (change of double layer)Transmembrane
potential change (membrane applied)
FET sensorCatalytic antibodies
PH
elektród
coated with membrane containing catalytic antibody.analyte
phenyl acetate PH
change13-22mV/decade slope
-
Amperometric
immunoszenzorok-
capacitance measurement based immunosensor
Enzyme linked immunoassays
Ab-anti-α-fetoprotein
(AFP) bound onto Clark-type O2
elektródcatalase
labeled AFP→ reaction; H2
O2
additionlocal O2
concentration increase
87
Felületi plazmon
rezonancia detektációt
(SPR) alkalmazó
bioszenzor
D-
diódasoros detektor, P-
prizma, L-
fényforrás (lézer),S-érzékelő
réteg (arany film, immoblilizált
antitest),
F-
átfolyó
cella
••
-Hybridisation
of complement
segments•
-Specific
binding
of different
molecules•
-preconcentration
of
different
analyte•
CME
-Gene
probes
(labeled, direct
)
• -use
of aptamers
(artificial
oligonucleotid
segments)
89
Nuklein
sav alapú
szenzorok
The nucleotid
bases responsible for binding
G/C three hydrogen bonds-
stronger interactionA/T two hydrogen bonds
Section
of double
strained
DNA
(In
RNA)
90
Stage
of art in
nucleic
acid
szenzorok
•
The nucleic
acid
szenzorok are
in
erly
experimental
stage•
High
number
of working
principles
have
been
proved
• It
is expected
that
in
the
future
they
will
be very
capable
•
Analytical
tools, sensors•
It
is hoped, that
one
system
will
be able:
»
recognising, »
extracting, ampifying
analyte
and »
giving
selective
signal
• Good equipments
are
ready
for
the
synthesis
of oligonucleotides,
aptamers
91
Nuklein
sav szenzorok működésének fajtái
Szilárd hordozóval
Jelző
nélkül a, b,
Mágneses jelzés e
Szűréssel c
Kapcsolódás olatokban
92
93
Aptamers
the
active
part of future
szenzorok
•
Aptamers
are relatively short single stranded DNA or RNA sequences that are selected in vitro based on affinity for a target molecule. They are synthesised in vitro. Aptamers
offer advantages over traditional
antibody-based affinity molecules in their ease of production, regeneration, and stability, largely due to the chemical properties of nucleic acids versus amino acids.
•
Mostly optical detection used in experiments with aptamer
sensing.
•
A broad library of sequences are used to select the reagent. After separation, labelling can they be used
94
Aptamer
szenzor kiválasztása, készítése
SELEX process
(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)
(Ellington and Szostak, 1990);
J. Wang et al. / Talanta 79 (2009) 72–76
Arany nanorészecskéhez
kötött aptamer
reagens és SPR detektálás használata
1 és 2 nanorészecskék
össze vannak kötve, adenozin
jelenlétében szétválnak és szinváltozás
következik be
Receptoron alapuló
bioszenzor
αHL –Hemolizin
receptor