A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
פרוטוקול לזהות trichothecenes (mycotoxins של דאגה לבריאות האדם) בשיטת ההקרנה החדשה שפותחה על בסיס שיטת immunochemical תחרותי זיהוי סופי אלקטרוכימיים מודגם.
Immunoassays הם אלטרנטיבה חוקית ועד יקר יותר זמן רב כמותי HPLC או GC 1, 2 שיטות לאיתור הקרנת mycotoxins מסוכנים מצרכי מזון. בפרוטוקול זה אנו מראים כיצד לפברק ולחקור אנזים אלקטרוכימיים תחרותי assay immunomagnetic המקושרים המבוססים על שימוש של חרוזים מגנטיים תמיכה מוצקה עבור שרשרת immunochemical 3 ואלקטרודות מסך מודפס חישה פלטפורמה.
השיטה שלנו שואפת לקבוע את הסכום הכולל של HT-2 ו-T-2 רעלים, mycotoxins השייכת למשפחת trichothecenes ושל דאגה רבה לבריאות האדם 4. השימוש שיבוט נוגדן עם תגובתיות צלב של 100% כלפי HT-2 ו-T-2 מאפשרת לזהות בו זמנית הן רעלים עם רגישות דומה 5.
הצעד הראשון של assay שלנו היא הצעד ציפוי שבו אנו לשתק HT2-KLH רעלן המצומד על פני השטח של חרוזים מגנטיים. אחרי צעד חסימה, הכרחי כדי למנוע אי - קליטה ספציפיות, תוספת של נוגדנים חד שבטיים מאפשר תחרות בין משותקת HT-2 ו חינם HT-2 או T-2 להציג במדגם או מומס בתמיסה סטנדרטית.
בסוף שלב התחרות, כמות נוגדנים חד שבטיים קשור משותקת HT-2 יהיה ביחס הפוך לכמות רעלן בפתרון המדגם.
נוגדנים משני שכותרתו עם phosphatase אלקליין (AP) משמש כדי לחשוף את מחייב בין הנוגדן הספציפי משותקת HT-2. צעד המדידה הסופית מתבצעת על ידי הטלת aliquot ההשעיה חרוז מגנטי, המתאים פתרון מדגם מסוים / רגיל, על פני השטח של האלקטרודה המסך המודפס עבודה; חרוזים מגנטיים הם משותקים ומרוכז באמצעות מגנט ממוקם בדיוק מתחת מסך מודפס אלקטרודה. אחרי שתי דקות של דגירה בין חרוזים מגנטיים מצע עבור AP, המוצר האנזימטית הוא זוהה על ידי Voltammetry דיפרנציאלי Pulse (DPV) באמצעות מכשיר נייד (PalmSens) יכול גם ליזום באופן אוטומטי eight מדידות תוך הפסקה של כמה שניות.
1) חסימה חרוזים מגנטיים מצופה:
המשך כמו בצע לחסום חרוזים מגנטי מצופה:
2) שרשרת החיסוני על חרוזים מגנטיים לבנייה של עקומת הכיול וניתוח מדגם
המשך כמו בצע יש חרוזים מגנטיים מוכן למדידה:
3) האסיפה של PalmSens עם מרבב (MUX) אפשרויות
שימו לב: מוצר הידרוליזה אנזימטית של המצע עבירות על פני האלקטרודה, ומסיבה זו אלקטרודה חדשה נדרשת לכל מדידה.
עבור המדידה DPV להשתמש בפרמטרים הבאים בתיבות המתאימות:
E להתחיל: 0 (V); בסוף E: 0.6 (V); צעד E: 0.016 (V); E הדופק: 0.0339 (V); E מיזוג: 0 (V); בתצהיר E: 0 (V); קצב סריקה : 0.1 (V / s); T הדופק: 0.06 (ים); מיזוג T: 0 (s); בתצהיר T: 0 (s); איזון T: 8 (ים).
4) התגובה האנזימטית אלקטרוכימי מדידה
5) חישוב
הקמת עקומת כיול באמצעות משוואה לוגיסטית 4 פרמטרים ולחשב את ריכוז כמות HT-2/T-2 סך הרעלן ננוגרם למיליליטר עבור כל שפופרת המכילה Eppendorf מדגם לא ידוע.
נתוני הניסוי, גובה השיא (μA) נגד ריכוז calibrants (ng / ml), צריך להיות מצויד שימוש שאינו ליניארי ארבע פרמטר לוגיסטי (4-PL) העלילה המשוואה (1) (באמצעות מגרש סיגמא 8.0 או Kaleidagraph). המודל קוי 4-PL מאומץ בדרך כלל כדי לתאר את מבחני מחייב ליגנד (LBAs) 6.
(1)
a, b, x0, Y0 פרמטרים לוגיסטיים כמו שניתן על ידי תוכנית עקומת Sigma מגרש מתאים.
השתמש בנוסחה כדי לחשב ולהסביר את התוכן של הסכום הכולל HT-2/T-2 הרעלן הפתרון מדגם בדילול לחלץ (2)
x הוא ריכוז מסה של הסכום הכולל של HT-2/T-2 רעלים פתרון תמצית מדוללת, מחושב מן המשוואה 4 פרמטרים לוגיסטי Nanogram לכל milliltre (ng / ml)
y הוא הערך הנוכחי μA שהתקבלו במדגם לא ידוע
נספח
6) חרוזים מגנטיים מצופה
המשך כמו בצע יש חרוזים מגנטי מצופה:
כביסה נוהל
ציפוי נוהל
* לצורך זה מערבל ממוקם בתנור מצויד עם חור המאפשר הכניסה של כבל אספקת החשמל. לחלופין המיקסר יכול להיות ממוקם בחדר thermostated על 37 ° C.
7) Sample הכנה מיצוי
25 גרם של דגימת טחון (אוכל ארוחת בוקר או דגנים לתינוק) אנחנוighed לצנצנת בלנדר והוציא עם 100 מ"ל של אצטוניטריל / פתרון המים (86/14) במשך 3 דקות במערבל במהירות גבוהה. לאחר צנטריפוגה ב 4000 סל"ד (3,000 גרם) במשך 5 דקות, 8 מ"ל של supernatant נלקחו מטוהרים עם טור Mycosep, 4 מ"ל של לחלץ את ניקו יובשו תחת זרם חנקן. דגימות יבשים יכולים להיות מאוחסנים ב -30 ° C עד מספר חודשים.
8) הכינון מחדש לדוגמא
ארוחת בוקר דגנים
מחדש את ארוחת הבוקר לחלץ דגנים יבשים (מזון דגנים מבוסס שהופנתה לצריכה מבוגר) עם 40 מ"ל של PBS pH 7.4. בדרך זו מדגם עם ריכוז של רעלן שווה להגביל המשפטי אמור (200 ng / g) ייתן בשלב המדידה אות נופלת באמצע טווח העבודה.
מזון לתינוקות
מחדש מזון יבש לחלץ תינוק (אוכל דגני בוקר המבוססים שהופנתה לצריכה התינוק) עם 4 מ"ל של PBS. בדרך זו מדגם עם ריכוז של רעלים שווה להגביל המשפטי אמור (20-25 ng / g) ייתן בשלב המדידה אות נופלת באמצע טווח העבודה.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
השימוש נוגדנים כמו בדיקה הכרה biomolecular ראה השימוש הנרחב בטכנולוגיות חישה; מתודולוגיות גילוי immunochemical, כגון ELISAs ו MEIAs, נמצאים, כיום, בין פלטפורמות השתמשו ביותר מיושם במעבדות רבות 7.
בעוד הגישות הללו להשיג רגישות וספציפיות חריגי?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים מבקשים להודות ננסי דאונר וכל חברי מהמעבדה של כימיה אנליטית, אוניברסיטת רומא "טור Vergata" על שיתוף הפעולה שלהם ותמיכה לוגיסטית. עבודה זו נתמכה על ידי האיחוד האירופי את הפרויקט "BioCop".
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ריאגנטים
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | הערות (אופציונלי) |
אשלגן כלורי | סיגמא | P9333 | |
אשלגן זרחתי dihydrogen | סיגמא | P9791 | |
Disodium פוספט מימן | סיגמא | S3264 | |
נתרן כלורי | סיגמא | S3014 | |
MgCl 2 anhydrous | סיגמא | M8266 | |
ה-DEA (99.5%) | סיגמא | 31589 | |
HCl 37% | סיגמא | 320331 | |
H 3 BO 3 | סיגמא | B6768 | |
טריס [hydroxymethyl]-aminomethane | סיגמא | 252859 | |
ארגון ה-BSA (אלבומין בסרום שור) | סיגמא | A4503 | |
NaOH | סיגמא | S5881 | |
Tween 20 | סיגמא | P9416 | |
3 NaN | אלדריץ' | 71290 | |
1-Naphthyl disodium מלח פוספט | Fluka | N7255 | |
חלב פתרון ריפרף חסימת - ללא חלב יבש שומן | Bio-Rad | 170-6404 | |
HT-2 מצומדות עם KLH (Hemocyanin Keyhole צלחית), פתרון מניות (1 מ"ג / מ"ל PBS): | Biopure | 004050 | HT-2-KLH המצומד הושג על ידי שיטת-CDI שם חופשי OH-לקבוצות על המיקום 3 ו -4 על רעלן HT-2 היו מופעלים על ידי N, N'-carbonyldiimidazole (CDI) ואת הפעלת HT-2 היה רעלן בואו להגיב aminogroups של החלבון (KLH) כדי ליצור הצמדה carbammate יציב. |
נוגדן הנקרא משניים: אנטי עכבר IgG (H + L) מסוס, מצומדות עם phosphatase אלקליין, בריכוז 1 מ"ג / מ"ל. | וקטור מעבדות | AP-2000 | |
HT-2 רעלן | Biopure | ||
חרוזים מגנטיים: Dynabeads ® | Dynal | M-280 Tosylactivated | ריכוז 2 x 10 9 חרוזים / ml. |
פתרונות
שם מגיב | הכנה | הערות (אופציונלי) |
שנאגרו מלוחים פוספט (PBS), pH 7.4 | להמיס 0.20 גרם של אשלגן כלורי, 0.20 גרם של אשלגן dihydrogen פוספט, 1.16 גרם של מימן disodium פוספט ו 8.00 גרם של נתרן כלורי ב 900 מ"ל מים | |
Diethanolamine חיץ, DEA, 0.97 מ '+ 1 mM MgCl 2 + 0.15 M KCl, pH 9.8 | ממיסים 0.0476g של MgCl 2 anhydrous ו 7.3.59 גרם של KCl ב ~ 300 מ"ל מים. לאחר פירוק להוסיף 51 מ"ל של ה-DEA (99.5%). התאם ל-pH 9.8 עם HCl (6 ז). מדולל 500 מ"ל מים. | |
חיץ borate, 0.1 מ ', pH 9.5 | להמיס 3.09 גרם של H 3 BO 3 ב ~ 300 מ"ל של מים מזוקקים, כדי להתאים את pH 9.5 עם NaOH ו / או HCl (6 M או בריכוזים נמוכים). מדולל 500 מ"ל עם מים מזוקקים. | |
טריס חיץ, 0.2 מ ', pH 8.5 | להמיס 3.85 גרם של טריס [hydroxymethyl]-aminomethane ב 100 מ"ל מים. התאם ל-pH 8.5 עם NaOH ו / או HCl (6 M או בריכוזים נמוכים). מדולל ל 200 מ"ל מים. | |
טריס חיץ + BSA פתרון (0.1%), pH 8.4 | ממיסים 0.050 גרם של BSA ב 50 מ"ל של חיץ טריס pH 8.4. | פתרון זה חייב להיות מוכן טרי ביום השימוש. |
PBS חיץ + tween ® 0.05% | ממיסים 0.250 גרם tween 20 ב 500 מ"ל של הכינו בעבר PBS חיץ, pH 7.4 | |
PBS חיץ + BSA פתרון 0.1% | ממיסים 0.050 גרם של BSA ב 50 מ"ל של PBS חיץ, pH 7.3. | פתרון זה חייב להיות מוכן טרי ביום השימוש. |
PBS חיץ BSA + 0.1% + NaN 3 0.02% | ממיסים 0.050 גרם ו - 0.010 BSA של NaN 3 ב 50 מ"ל של PBS חיץ, pH 7.3. | אחסון סולution |
אנזימתי המצע | ממיסים 0.010 גרם של מלח 1-Naphthyl סודיום פוספט ב 100 מ"ל של pH חיץ DEA 9.8. לעטוף את הבקבוק היטב בנייר אלומיניום. | פתרון זה חייב להיות מוכן טרי ביום השימוש. |
חלב פתרון ריפרף חסימת | הוסף 0.20 גר 'של סופג חוסם כיתה ללא שומן חלב יבש (Bio-Rad, הרקולס, קליפורניה, ארה"ב) עד 200 מ"ל של PBS חיץ pH 7.3. | פתרון זה חייב להיות מוכן טרי ביום השימוש. |
HT-2 מניות פתרון | להמיס 10 מ"ג של הבקבוקון trichothecene HT-2 רעלן, ב 10 מ"ל של אצטוניטריל לתת פתרון עם ריכוז של 1 מ"ג / מ"ל. | פצל את הפתרון הזה לתוך לשימוש יחיד aliquots של 30 מ"ל ולאחסן אותם בפחות מ -30 ° C. |
HT-2 עבודה פתרון סטנדרטי | פיפטה 20 מ"ל של תמיסת HT-2 מניות רעלן לתוך מ"ל 2 מכויל בקבוק volumetric ו לדלל עם אצטוניטריל להשיג פתרון HT-2 עבודה המכיל 10 מיקרוגרם / מ"ל של רעלן trichothecene. | פתרון זה אמור להיות מוכן טרי ביום השימוש. |
HT-2 calibrant פתרונות עבודה | לדלל את הפתרון HT-2 תקן עובדים (10 מיקרוגרם / מ"ל) להכין פתרון calibrant עובד 100 ng / ml. מדולל HT-2 עובדים פתרון calibrant 100 ng / ml להכין עבודה פתרונות calibrant הריכוזים הבאים 0 (ריק), 0.5, 1, 2, 4, 10 ng / ml. | פתרונות אלה צריכים להיות מוכנים טריים ביום השימוש. |
HT-2 מצומדות עם KLH | פצל את HT-2 מצומדות עם פתרון (Hemocyanin Keyhole צלחית) מניות KLH (1 מ"ג / מ"ל PBS) לתוך לשימוש יחיד aliquots של μl 350. | חנות aliquots ב -30 ° C. |
נוגדן חד שבטי ספציפי | מדולל 1:350 (v: v) את ריכוז מניות (1.383 מ"ג / מ"ל) של נוגדנים חד שבטיים ב PBS להשתמש בשלב התחרות | פתרון זה חייב להיות מוכן טרי ברגע השימוש. 10 מניות מ"ל נוגדן פתרון PBS עבור נפח סופי של 3.5 מ"ל, הם מספיק כדי לנתח 17 תקנים ו / או דוגמאות. |
נוגדן תווית משני | אנטי עכבר IgG (H + L) מצומדות עם phosphatase אלקליין הוא מדולל 1:100 (v: v) ב-PBS להשתמש בשלב התחרות. | 100 μl נוגדן מניות פתרון PBS עבור נפח סופי של 10 מ"ל, הם מספיק כדי לנתח 25 תקנים ו / או דוגמאות. פתרון זה חייב להיות מוכן טרי ברגע השימוש. |
מנגנון
שם מגיב | חברה | הערות (אופציונלי) |
חלקיקים מגנטיים מרוכז: MPC ®-S | Dynal | |
PalmSens מכשיר | PalmSens | מסופק עם PalmSens לייט, כבל חיבור טורי מחשב נייד ו Mux תוכנה אפשרויות |
CH8 PalmSens מרבב | PalmSens | |
שמונה Mux ערוץ מגע חשמלי | עבודת יד | |
רצועת עם שמונה אלקטרודות מסך מודפסים (SPES) | עבודת יד | |
תמיכה תוכנן במיוחד עבור רצועת אלקטרודות | עבודת יד | כולל 8 מגנטים ניאודימיום שכל אחד מהם ממוקם מתחת לפני השטח כל אלקטרודה העבודה של SPE |
Microliter pipettes מכויל | Gilson | |
Stirrer מגנטי וברים ומערבבים. | ||
זכוכית כוסות (100, 50, 20 מ"ל). | ||
נפחית צלוחיות (2ml). | ||
0.2 ו 2ml Eppendorf צינורות. | Eppendorf | |
פלקון ™ שפופרות של 5 מ"ל ו - 15 מ"ל. | בז | |
מעבדה וורטקס מערבל | אין להשתמש במיקסר מערבולת כדי resuspend חרוזים מגנטיים מצופה HT2-KLH או מקושרים עם שרשרת החיסונית כדי למנוע denaturing חלקים proteic | |
מעבדה תנור או חדר thermostated | בחרו תנור מסוגלים לשמור על טמפרטורה של 37 ± 3 ° C. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved