Амперометрические иммуноферментные сенсоры для биомедицинского анализа

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ
ИММУНОСЕНСОРЫ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ НОВЫЙ ВИД АНАЛИТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Использование иммуносенсоров в иммунохимическом анализе
Электрохимические иммуносенсоры. Потенциометрические иммуносенсоры. Амперометрические иммуносенсоры Пьезоэлектрические иммуносеисоры Оптические иммуносенсоры Аналитические возможности различных видов иммуносенсоров при решении практических задач
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, АППАРАТУРА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА. Постановка задачи
Объекты исследования и приготовление растворов Аппаратура и техника измерений Устройство амперометрического иммуноферментного сенсора
Условия получения аналитического сигнала Обработка экспериментальных данных Построение градуировочных зависимостей Определение удельной каталитической активности иммобилизованной холинэстеразы Определение процента перекрестных реакций Определение констант связывания иммунного комплекса антигенантитело Методика построения кинетической кривой и расчет кинетических параметров реакции холинэстеразного гидролиза
ИММУННЫЕ КОМПЛЕКСЫ АНТИГЕН АНТИТЕЛО КАК ЭФФЕКТОРЫ ИММОБИЛИЗОВАННОЙ ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ
Каталитическая активность иммобилизованной холинэстеразы в присутствии соиммобилизованных иммунореагентов
Аналитические возможности амперометрических иммуноферментных сенсоров Иммуноферментный сенсор для определения иммуноглобулина Е
Иммуноферментный сенсор для определения антигена 
Иммуноферментный сенсор для определения антигена
i 
Иммуноферментный сенсор
для определения рибонуклеазы
Иммуноферментный сенсор
для определения гентамицина
Изучение возможности многократного использования
иммуноферментного сенсора
Практические аспекты ферментативной кинетики
Кинетические характеристики
ферментативного гидролиза БТХИ
Влияние на характер протекания холинэстеразного
гидролиза БТХИ в присутствии иммунных комплексов
антигенантитело
Кинетические параметры холинэстеразного гидролиза БТХИ в присутствии иммунного комплекса антигенантитело
Влияние концентрации субстрата на величину кинетических параметров гидролиза БТХИ в присутствии иммобилизованной холинэстеразы и иммунных комплексов антигенантитело
ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ СВЯЗЫВАНИЯ И
СПЕЦИФИЧНОСТИ ИММУНОХИМИЧЕСКИХ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ПО ДАННЫМ
ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ
Определение констант связывания
иммунных комплексов антигенантитело
Изучение специфичности иммунохимических определений
ПРИМЕНЕНИЕ ИММУНОФЕРМЕНТНЫХ СЕНСОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Определение специфического иммуноглобулина Е с помощью иммуноферментного сенсора для диагностики аллергических заболеваний, вызываемых фитопатогенным грибом Использование амперометрического иммуноферментного сенсора для выявления грибковых заболеваний растений, вызываемых 
Диагностика заболеваний, вызываемых патогенным грибом i с помощью амперометрического иммуноферментного сенсора Определение рибонуклеазы в образцах мяса и мясопродуктов с помощью амперометрического иммуноферментного сенсора
Использование амперометрического иммуноферментного сенсора для определения гентамицина в образцах фармпрепаратов и пищевых продуктов Методологические аспекты применения модели иммуноферментных сенсоров
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Аг антиген Ат антитело
АИС амперометрический иммуносенсор
БТХИ бутирилтиохолин иодид
ИА иммуноанализ
ИС иммуносенсор
ИФА иммуноферментный анализ
ИФС иммуноферментный сенсор
ИХА иммунохимический анализ
ИХЭ иммобилизованная холинэстераза
РНКаза рибонуклеаза
ТИФА твердофазный иммуноанализ
Кщкаж кажущаяся константа Михаэлиса
V максимальная скорость ферментативной реакции
Р продукт
 субстрат
Е фермент
Э эффектор
ХЭ холинэстераза
I иммуноглобулин Е
 i 
 
ВВЕДЕНИЕ


Успехи в развитии микроэлектроники, электрохимии и волоконной оптики предопределили появление разнообразных детектирующих элементов, интеграция которых со специфической мембраной позволяет создавать ИС для решения широкого круга аналитических проблем. Наиболее распространенными на сегодняшний день остаются ИС, в которых в качестве физического преобразователя используют электрохимические детектирующие элементы, которые можно разделить на потенциометрические полевые транзисторы, ионоселективные электроды и амперометрические металлические и графитовые электроды, регистрирующие ток при заданном постоянном или меняющемся потенциале. Это обусловлено не только удовлетворяющей требованиям иммуноанализа чувствительностью и селективностью, но и сравнительно невысокой стоимостью и компактностью приборов на основе таких детекторов. Ведутся исследования в области создания пьезоэлектрических или микрогравиметрических ИС, позволяющих определить изменение массы за счет образования иммунного комплекса антиген антитело на поверхности пьезокристалла, используемого в роли детектора. Оптические ИС также являются весьма перспективными, хотя их внедрение в широкую практику в настоящее время сдерживается высокой стоимостью оборудования, сложностью подготовительных процедур и необходимостью подготовки высококвалифицированного персонала. Независимо от вида детектирующего элемента по принципу действия ИС можно разделить на две группы так называемые прямые и непрямые. Прямые ИС позволяют непосредственно контролировать взаимодействие Ат с Ат схема 1. П физический преобразователь, Ат иммобилизованные антитела, Аг антиген. В общем случае, выделяют гомогенный и гетерогенный иммуноанализ, отличающиеся присутствием стадий разделения и промывания, а также псевдогетерогенный анализ, при котором эти стадии отсутствуют, но иммунореакция протекает на поверхности ИС. Подобно классическому иммуноанализу, ИС используют либо конкурентный, либо сэндвич метод анализа 4. Конкурентный иммуноанализ основан на конкуренции меченого Аг, добавляемого в известном количестве, с Аг в анализируемом образце за связывание с находящимися в растворе или иммобилизованными Ат схема 1. Е ферментная метка, Б субстрат, Р детектируемый продукт. Сэндвич метод или непрямой иммуноанатиз с использованием вторичных Ат, включает несколько стадий анализа Аг или конъюгат гаптена с белком иммобилизуют на твердой фазе, затем добавляют анализируемый образец, содержащий свободный Аг, и антисыворотку. При этом Ат распределяются между свободным и иммобилизованным Аг. После этого жидкость сливают, промывают ячейку и добавляют избыток меченых вторичных Ат. Вторичные Ат связываются с первичными и задерживаются на твердой фазе. Жидкую фазу вновь сливают, промывают поверхность твердой фазы для удаления избытка вторичных Ат, а затем либо добавляют субстрат при использовании ферментной метки и затем определяют количество образовавшегося продукта ферментативной реакции схема 1. З., либо непосредственно определяют концентрацию электроактивной метки. Аналогичный подход может быть использован и для определения поливалентных антигенов, используя иммобилизованные Ат 5. Публикации в ряде журналов обзоров, освещающих современное положение дел в области разработки ИС 2,3,6 указывают на несомненный интерес к этой теме, однако большая часть этих работ отражает состояние проблемы в отдельных, достаточно узких, областях и пока остается труднодоступной для широкого круга исследователей. Большая часть описанных в литературе иммуносенсорных устройств относится к группе электрохимических иммуносенсоров. Принцип действия таких ИС основан на электрохимическом детектировании меченого иммуноагента. Элекгрохимическое детектирование имеет важные преимущества по сравнению с оптическим или пьезоэлектрическим в некоторых случаях оно является не только более экономичным, но и более чувствительным и надежным, поскольку не предъявляет строгих Гребований к оптическим свойствам среды. Использование электрохимических детекторов является очень перспективным для конструирования портативных анализаторов.