Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Тёрнер Э. -> "Биосенсоры: основы и приложения" -> 287

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 .. 281 282 283 284 285 286 < 287 > 288 289 290 291 292 293 .. 355 >> Следующая

специальный импульсный флуориметр [26].
32.3.2.2. Гомогенные аналитические системы. Существует ряд других
оптических сенсоров косвенного действия, дополнительным преимуществом
которых является то, что отпадает необходимость в иммобилизации.
Флуоресцентный перенос энергии. Концепция иммуноанализа с переносом
энергии флуоресцентного возбуждения предложена и впервые практически
реализована авторами [27]. Ее суть можно выразить следующей реакцией:
Ag-F + Ab-R Ag-F - Ab-R,
где F - флуоресцеин; R - родамин; Ag - антиген; Ab - антитело (рецептор).
Флуоресценцию флуоресцеина возбуждают светом соответствующей частоты.
Когда антиген (Ag-F) находится в свободной форме (левая часть уравнения),
излучаемый свет детектируется оптической системой. С другой стороны, если
флуоресцеирующая частица располагается вблизи родамина (спектр поглощения
которого перекрывается со спектром флуоресценции Ag-F), около 70%
излучаемого света тушится путем прямого переноса энергии от флуоресцеина
к родамину. Таким образом, оптический биосенсор можно сконструировать по
схеме
Определяемое вещество + рецептор-R +± определяемое вещество • рецептор-R
(32.5)
Аналог определяемого вещества-F + рецептор-R щаналог-F- рецептор-R
флуоресценция тушение
(32.6)
Измеряя тушение флуоресценции, можно косвенно оценить концентрацию
немеченого определяемого вещества, участвующего в конкурентном
связывании.
Основным достоинством этого метода является то, что не требуется
иммобилизации ни рецептора, ни аналога определяемого вещества, поскольку
тушение происходит в растворе. Кроме того, контроль концентрации
рецептора и аналога определяемого вещества в камере преобразователя
является более полным, поэтому можно выбрать оптимальные условия,
обеспечивающие максимальную чувствительность анализа. Расширяется также и
выбор материалов для мембраны диализной трубки, поскольку можно не
ограничиваться материалами, пригодными для иммобилизации и не приходится
искать компромисс между прочностью трубки и иммобилизационными
свойствами.
В этом случае возможны по меньшей мере две конструкции биосенсора: с
одним волокном (рис. 32.7,а) или же с пучком волокон (рис. 32.7,6).
Преимуществом последней конструкции является то, что собирательная сила
пучка волокон выше, и поэтому
512
Глава 32
толщину камеры (г) можно сделать очень маленькой, тем самым уменьшая
диффузионный путь и время отклика системы.
Деполяризация флуоресценции. Альтернативой методу переноса энергии
является метод деполяризации флуоресценции, предложенный авторами [4]. В
основе последнего лежит различие скоростей вращательной диффузии
свободного и связанного с рецептором аналога определяемого вещества.
Когда аналог связан с высокомолекулярным рецептором, скорость его
вращения замедляется, что приводит к уменьшению деполяризации
испускаемого света. Таким образом, увеличение степени поляризации
флуоресценции непосредственно связано с количеством связанного аналога. В
наборах для иммуноанализа, основанного на этом принципе, можно
использовать низкомолекулярные аналоги определяемых веществ, поскольку
сохранение реагентов не составляет проблемы. В случае биосенсоров
желательно, чтобы молекулы аналога были достаточно велики и удерживались
диализной трубкой, так что молекулярная масса аналога должна быть порядка
нескольких тысяч. Это, однако, приведет к снижению чувствительности
метода, так как для больших молекул аналога различие скоростей
вращательной диффузии в свободном и связанном состоянии уменьшается.
Обычные оптические волокна с трудом пропускают поляризованный свет, но
недавние исследования показали, что использование специально подобранных
стекол позволяет сохранять поляризацию при небольшой длине волокон. Для
реализации принципа деполяризации флуоресценции можно было бы
использовать конструкции сенсоров, аналогичные изображенным на рис. 32.7.
Турбидиметрический метод. Еще один способ оценки глубины протекания
реакции между макромолекулярными аналогами определяемого вещества и
рецепторами состоит в регистрации изменений интенсивности обратного
рассеяния света (рис. 32.7). Для полимеров с диаметром молекул порядка
десятков ангстрем интенсивность света, рассеянного в обратном
направлении, пропорциональна квадрату молекулярного веса. Если, например,
в глюкозном сенсоре в качестве аналога, конкурирующего с определяемым
веществом, используется декстран с такой же молекулярной массой, как у
Рис. 32.7. Конфигурации биосенсоров на основе изменений спектров веществ
при гомогенных реакциях, а: сенсор с одним оптическим волокном; д: сенсор
с пучком оптических волокон и реакционной зоной толщиной t.
Волоконно-оптические биосенсоры
513
Con А (~ 60 ООО), то интенсивность света, рассеянного комплексом декстран
- Соп А, будет примерно в четыре раза больше, чем для каждого из этих
компонентов в отдельности. Таким образом, по мере проникновения глюкозы в
камеру сенсора равновесие реакции (32.3) смещается влево и соответственно
Предыдущая << 1 .. 281 282 283 284 285 286 < 287 > 288 289 290 291 292 293 .. 355 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed