Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Тёрнер Э. -> "Биосенсоры: основы и приложения" -> 204

Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.

Тёрнер Э., Карубе И., Уилсон Дж. Биосенсоры: основы и приложения — М.: Мир, 1992. — 614 c.
Скачать (прямая ссылка): biosensoriosnoviiprilojeniya1992.djvu
Предыдущая << 1 .. 198 199 200 201 202 203 < 204 > 205 206 207 208 209 210 .. 355 >> Следующая

пригодны вставленные или комбинированные электроды (например, на
силиконовой подложке) (рис. 24.14), используемые, в частности, в системе
Eumetric(tm) (фирма Micromet Instruments Inc., Кеймбридж, Массачусетс, США)
для измерения низкочастотной диэлектрической проницаемости.
Поскольку различные заряженные и дипольные группы образуют белок-специфи-
ческие внутримолекулярные связи, наложение поля (такого, что \зЕ1/кТ
больше, допустим, 5) одной частоты будет заметно влиять на
диэлектрические свойства, измеряемые при другой частоте. Таким образом,
измеряя зависящие от частоты диэлектрические свойства как функцию частоты
сильного электрического поля, можно попытаться расшифровать
внутримолекулярные электрические свойства, во многом аналогично тому, как
в ЯМР-спектроскопии с помощью двумерных методов определяют так называемые
J- и NOE-связности или перекрестные релаксационные связи ЯМР-активных
ядер [42, 112, 127, 142, 224, 225]. Иными словами, исследуемую систему
возбуждают на одной частоте (/]) сильным полем напряженностью Е,, а
опрашивают на других частотах (f2) (с полем Ец) либо одновременно (/ =
0), либо позже (/ > 0), причем /р /2 и t, а возможно , и Е, и Еп
предполагаются переменными. Какие же частоты имеет смысл рассматривать?
Можно ожидать, что многие наиболее интересные внутримолекулярные
релаксационные процессы будут лежать в области частот, технически
наиболее трудно дистижимой,-выше 1 МГц, поскольку при более низких
частотах в наблюдаемых спектрах, вероятно, доминирует просто вращение
белка. Увеличение локальной вязкости растворителя, например при
добавлении фосфолипидов, или химическое сшивание ферментных молекул на
электродах будет способствовать понижению соответствующего частотного
диапазона. Тем не менее при более низких частотах будет наблюдаться
значительный вклад двойного слоя и фарадеевских электродных процессов. И
хотя это не влияет на метод распознавания образа как таковой, по всей
видимости отношение биоспецифический сигнал/шум для такого устройства
будет тем больше, чем выше вклад динамики белка.
В настоящее время трудно точно определить особенности таких многомерных
диэлектрических спектров, которые, вероятно, будут наиболее ценными с
биоаналити-ческой точки зрения. Нетрудно, однако, предсказать, что
наилучшим способом нахождения лиганд-селективного сигнала, вероятно,
является регистрация дифференциального спектра - (белок плюс лиганд)
минус (белок). In vivo отклик биосенсорной системы является функцией либо
заполнения, либо скорости заполнения исследуемого белкового рецептора. Ни
в коем случае не умаляя технические трудности на этом пути, следует
Спектроскопия электрического адмиттаиса
367
признать, что если белки "узнают" лиганды и друг друга посредством таких
частотнозависимых электрических процессов, нет никаких фундаментальных
причин, почему бы и нам не делать это так же.
Возможность помещения прибора, аналогичного рассмотренному выше, на
электрофоретический гель с целью идентификации белка или нуклеиновой
кислоты сама по себе представляется достаточным основанием для дальнейшей
разработки этого принципа.
Благодарность
Автор благодарит Science and Engineering Research Council за финансовую
поддержку, Кристин Харрис и профессора Гарета Морриса за полезные
обсуждения, Энтони Паф за помощь в изготовлении фотографий и Сиэн Эванс
за перепечатку рукописи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Adey W. R. Tissue interactions with nonionising electromagnetic
fields. Physiol. Rev., 61, 435- 514
(1981).
2. Ahmed N.. Natarajan T. Discrete-time signals and systems. Reston
Publishing, Reston, Virginia, USA
1983.
3. Alder J.F., FieldenP.R., Clark A.J. Simultaneous conductivity and
permittivity detector with a single cell for liquid chromatography. Anal.
Chem., 56, 985- 8 (1984).
4. Anderson F. A., Jr. Impedance plethysmography in the diagnosis of
arterial and venous disease. Ann. Biomed. Eng., 12, 79-102 (1984).
5. Archer W.I., Armstrong R. D. The application of A.C. impedance methods
to solid electrolytes. In Electrochemistry (ed. HR. Thirsk), Vol. 7, pp.
157-202. Special Periodical Reports, The Chemical Society, London, 1980.
6. Arwin II.. Lundstrom I., Palmqvist A. Electrode adsorption method for
determination of enzymatic activity. Med. Biol. Eng. Comput., 20, 362-74
(1982).
7. Asami K., Irimajiri A. Dielectric dispersion of a single spherical
bilayer membrane in suspension. Biochim. Biophys. Acta, 769, 370- 6
(1984).
8. Asami K., Hanoi Т., Koizumi N. Dielectric properties of yeast cells.
J. Membr. Biol., 28, 169-180 (1976).
9. Asami K., Koizumi N. Dielectric approach to suspensions of ellipsoidal
particles covered with a shell, in particular reference to biological
cells. Jap. J. Appl. Phys., 19, 359-65 (1980).
10. Asami K" Koizumi N. Dielectric analysis of Escherichia coli in the
light of the theory of interfacial polarisation. Biophys. J., 31, 215-28
(1980).
11. Asami K., Irimajiri A., Hanai Т., Shiraishi N., Utsumi K. Dielectric
Предыдущая << 1 .. 198 199 200 201 202 203 < 204 > 205 206 207 208 209 210 .. 355 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed