Name: attaching biological probes to silica optical biosensors using silane coupling agents
Uploaded: 2012-05-01T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents at JoVE.com

Yazarlar minnetle bu protokol geliştirilmiştir süre içinde destek için Güney Kaliforniya Üniversitesi&#39;nden Prof Andrea Armani kabul ediyorsunuz. Bu çalışmanın ilk geliştirme finansmanı Ulusal Bilim Vakfı tarafından sağlandı [085.281 ve 1.028.440] ve Ulusal Sağlık Enstitüsü Direktörü Yeni Yenilikçisi Ödülü Programı ile Ulusal Sağlık Enstitüsü [1DP2OD007391-01]. Ek bilgiler mevcuttur <a href="http://web.missouri.edu/~hunthk/" target="_blank">http://web.missouri.edu/ ~ hunthk /</a> .

1. Arkaplan Biyotin, basit bir üç aşamalı bir işlemle (Şekil 1) ile bu cihazların yüzeyine bağlanmıştır. İlk olarak, yüzey temizliği ve oksijen plazma veya piranha çözümü birine cihazlar teşhir ederek hidroksil grupları ile doldurmak. İkinci olarak, hidroliz ve kondansasyon reaksiyonu yoluyla hidroksil grubu için bir primer amin ile sonlandırılır silan ajanı eklemek için buhar çöktürme kullanabilir. Üçüncü olarak, N-hidroksisüksinimid (NHS) ...

<ol>
	<li>Datar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cantilever+Sensors:+Nanomechanical+Tools+for+Diagnostics.">Cantilever Sensors: Nanomechanical Tools for Diagnostics.</a> MRS Bull. 34, 449-454 (2009).</li><li>Hunt, H. K., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+biological+and+chemical+sensors.">Label-free biological and chemical sensors.</a> Nanoscale. 2, 1544-1559 (2010).</li><li>Sundberg, F., Karlsson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+detection+and+characterization+of+immune+responses+using+label-free+biacore+immunoassays.">Rapid detection and characterization of immune responses using label-free biacore immunoassays.</a> Immunology. 120, 46-47 (2007).</li><li>Hermanson, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bioconjugate Techniques. , (2008).</li><li>Bernards, M. T., Cheng, G., Zhang, Z., Chen, S. F., Jiang, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonfouling+polymer+brushes+via+surface-initiated,+two-component+atom+transfer+radical+polymerization.">Nonfouling polymer brushes via surface-initiated, two-component atom transfer radical polymerization.</a> Macromolecules. 41, 4216-4219 (2008).</li><li>Fan, X. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+optical+biosensors+for+unlabeled+targets:+A+review.">Sensitive optical biosensors for unlabeled targets: A review.</a> Anal. Chim. Acta. 620, 8-26 (2008).</li><li>Qavi, A. J., Washburn, A. L., Byeon, J. Y., Bailey, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+technologies+for+quantitative+multiparameter+biological+analysis.">Label-free technologies for quantitative multiparameter biological analysis.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 394, 121-135 (2009).</li><li>Hunt, H. K., Soteropulos, C., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioconjugation+Strategies+for+Microtoroidal+Optical+Resonators.">Bioconjugation Strategies for Microtoroidal Optical Resonators.</a> Sensors. 10, 9317-9336 (2010).</li><li>Kalia, J., Raines, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+Bioconjugation.">Advances in Bioconjugation.</a> Curr. Org. Chem. 14, 138-147 (2010).</li><li>Matsko, A. B., Savchenkov, A. A., Strekalov, D., Ilchenko, V. S., Maleki, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+Applications+of+Whispering-Gallery+Mode+Resonators+in+Photonics+and+Nonlinear+Optics.">Review of Applications of Whispering-Gallery Mode Resonators in Photonics and Nonlinear Optics.</a> IPN Progress Report. , 42-162 (2005).</li><li>Armani, A. M., Kulkarni, R. P., Fraser, S. E., Flagan, R. C., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free,+single-molecule+detection+with+optical+microcavities.">Label-free, single-molecule detection with optical microcavities.</a> Science. 317, 783-787 (2007).</li><li>Zhu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-chip+single+nanoparticle+detection+and+sizing+by+mode+splitting+in+an+ultrahigh-Q+microresonator.">On-chip single nanoparticle detection and sizing by mode splitting in an ultrahigh-Q microresonator.</a> Nat. Photon. 4, 122-122 (2010).</li><li>Armani, D. K., Kippenberg, T. J., Spillane, S. M., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high-Q+toroid+microcavity+on+a+chip.">Ultra-high-Q toroid microcavity on a chip.</a> Nature. 421, 925-928 (2003).</li><li>Vollmer, F., Arnold, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whispering-gallery-mode+biosensing:+label-free+detection+down+to+single+molecules.">Whispering-gallery-mode biosensing: label-free detection down to single molecules.</a> Nat. Methods. 5, 591-596 (2008).</li><li>Vollmer, F., Arnold, S., Keng, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+virus+detection+from+the+reactive+shift+of+a+whispering+gallery+mode.">Single virus detection from the reactive shift of a whispering gallery mode.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 20701-20704 (2008).</li><li>Hunt, H. K., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recycling+microcavity+optical+biosensors.">Recycling microcavity optical biosensors.</a> Opt. Lett. 36, 1092-1094 (2011).</li><li>Soteropulos, C. E., Hunt, H. K., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+binding+kinetics+using+whispering+gallery+mode+microcavities.">Determination of binding kinetics using whispering gallery mode microcavities.</a> Appl. Phys. Lett. 99, 103703-103703 (2011).</li></ol>

Protokolleri açıklandığı gibi, biz hangi fonksiyonlandırmalar süreç boyunca kendi saplarla silika mikrosferlerin taşımak için bir yuva platformu oluşturulmuştur. Bu konut platformu fonksiyonlandırmalar sürecinde kullanılan çeşitli kapların duvarları ile temas mikroküre kaynaklanan yüzey kirlenme ve hasar için bir çözüm olarak oluşturuldu. Biz sürekli fonksiyonlandırmalar sürecinde farklı kaplarda bireysel mikroküreler bağlama ve ayırma kaynaklanıyordu ana zorluk gerçekleştirdi. Bu g?...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> Metanol </td><td> Balıkçı </td><td> 67-56-1 </td><td> ACS notu </td></tr><tr><td> Sülfürik Asit </td><td> Balıkçı </td><td> 8014-95-7 </td><td> Tütsülenmiş </td></tr><tr><td> Hidrojen peroksit </td><td> Balıkçı </td><td> 7722-84-1 </td><td> Ağırlıkça% 30 </td></tr><tr><td> Aminopropyltrimethoxysilane </td><td> Balıkçı </td><td> 13822-56-5 </td><td></td></tr><tr><td> NHS-biotin EZ linker </td><td> Delmek </td><td> 20217 </td><td></td></tr><tr><td> Dimetilsülfoksit </td><td> Balıkçı </td><td> 67-68-5 </td><td> Susuz </td></tr><tr><td> Floresein izotiyosiyanat </td><td> Delmek </td><td> 46425 </td><td></td></tr><tr><td> Fosfat Tamponlu Salin </td><td> Balıkçı </td><td> 7647-14-5 </td><td> Toz konsantre </td></tr><tr><td> Sodyum Bikarbonat Tampon </td><td> Balıkçı </td><td> NC0099321 </td><td></td></tr><tr><td> Texas Kırmızı - Avidin Konjuge </td><td> Delmek </td><td> A820 </td><td></td></tr><tr><td> Fiber Optik </td><td> Newport </td><td> F-SC </td><td></td></tr><tr><td> Fiber Stripper </td><td> Fiber Enstrüman Satış </td><td> NN-175 </td><td> No-Nik 175 um striptizci </td></tr><tr><td> Kimwipes </td><td> Balıkçı </td><td> 06666A </td><td></td></tr><tr><td> Çıplak Fiber Cleaver </td><td> ILSINTECH </td><td> Cl-03A </td><td></td></tr><tr><td> Cam Mikroskop Slaytlar </td><td> Balıkçı </td><td> 12-550B </td><td></td></tr><tr><td> Polipropilen Flakon </td><td> Balıkçı </td><td> 03-341-75A </td><td> 60 ml, menteşeli kapak </td></tr><tr><td> Rocker kuluçkaya </td><td&gt; VWR </td><td> 12620-910 </td><td></td></tr><tr><td> Vakum Desikatör </td><td> Balıkçı </td><td> 08-594-15B </td><td></td></tr></tbody></table>

attaching biological probes to silica optical biosensors using silane coupling agents

Bu tür popüler BIAcore sistemi (Yüzey Plasmon Rezonans (SPR) tekniği dayalı) gibi biyolojik ortamları, biyosensör platformları ile arabirim için, örneğin, yüzey kirlenme önlemek için çeşitli yüzey modifikasyonu teknikleri, faydalanmak, ayar hidrofobiklik / yüzey hidrofiliklik, elektronik ortamlar çeşitli uyum ve en sık, faiz bir hedefe doğru yol özgüllük. 1-5 Bu teknikler gibi, karmaşık ortamlarda gerçek dünya uygulamaları aksi takdirde son derece hassas biyosensör işlevselliğini kan, idrar ve atık su analizi. 2,6-7 gibi BIAcore gibi ticari Biyoalgılayıcı platformlar, iyi anlaşılmış olmakla beraber, gibi yüzey değişiklikleri gerçekleştirmek için standart teknikler, bu tekniklerin diğer standart bir şekilde tercüme edilmemiştir etiket Böyle Galeri Modu (WGM) optik rezonatörler Whispering gibi ücretsiz biyoalgı platformları. 8-9 &lt;<html> / P&gt; WGM optik rezonatörler ultra düşük konsantrasyonlarda türlerin çok çeşitli etiket serbest tespiti gerçekleştirmek için umut vaat eden bir teknolojiyi temsil 6,10-12 bu platformların yüksek hassasiyet, benzersiz geometrik optik bir sonucudur. WGM optik rezonatörler loğusa dolaşımdaki . Belirli integral rezonans frekanslarda ışık SPR platformları gibi 13, optik alanında tamamen sensör cihazı ile sınırlı değil, evanesces; bu &quot;fani kuyruk&quot; sonra cevresindeki türleri ile etkileşime girebilir. Bu etkileşimin bir miktar ile sonuçlanan, değiştirmek için optik alanı etkili bir şekilde kırılma indisi neden olur, fakat saptanabilir, cihazın rezonans frekansı içinde kayar. Optik alanında dolaşır, çünkü sinyal içsel bir amplifikasyon sonuçlanan çevre ile birçok kez etkileşim ve edebilirsiniz ortamda küçük değişiklikler çok yüksek ışık hassasiyeti. 2,14-15 çadır &quot;&gt; WGM optik rezonatörler çeşitli geometrilerde imal edilebilir olsa da karmaşık ortamlarda hedef tespiti gerçekleştirmek için, bu platformlar yüzey modifikasyonu ile bir sonda molekülü (bağlayıcı bir çift genellikle yarısı, örneğin antikor / antijen). 2 eşleştirilmesi gerekir gelen malzeme sistemleri, çeşitli silis mikroküre en yaygın olanıdır. Bu mikroküreler genellikle mikrosferlerin fonksiyonlandırmalar ve algılama deneyler sırasında ele alınabilir hangi bir &quot;kök&quot; sağlayan fiber optik kablo, ucunda üretilmektedir. Silika yüzey kimyaları olabilir kendi yüzeylerine prob molekülleri bağlamak için uygulanabilir, fakat, düzlemsel yüzeyler için oluşturulan geleneksel teknikler, bu üç boyutlu yapılar için sık olarak yeterli değildir mikrosferler yüzeyinde herhangi bir değişiklik (toz, kirlenme, yüzey hataları ve düzgün olmayan kaplamalar) onların algılama yetenekleri üzerinde ciddi olumsuz sonuçlara yol açabilir. Burada, basit bir yaklaşım sergilemesilika yüzeye biotin takarak, inorganik yüzey ve biyolojik çevre köprü silan coupling ajanlar kullanılarak silika mikroküre WGM optik rezonatörler yüzey fonksiyonlandırmalar için. 8,16 Biz bu raporda sensör sistemi olarak silika mikroküre WGM rezonatörler kullanmalarına rağmen, protokolleri, genel olarak ve biotin ile herhangi bir silika cihazın yüzeyi fonksiyonalize kullanılabilir.

Watch this Scientific Journal Video about Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents at JoVE.com

Attaching Biological Probes to Silica Optical Biosensors Using Silane Coupling Agents

Biyosensörler karmaşık, biyolojik ortamlar ile arayüz ve yüzey modifikasyonu ile sensör takılı derece spesifik problar ile çok hassas sensörler birleştirerek hedeflenen algılaması gerçekleştirmek. Burada, sensör ve biyolojik çevre köprü silan ajanlar kullanılarak biotin ile silika optik sensör yüzeyi fonksiyonlandırmalar göstermektedir.

Silan Kaplin Ajanlar kullanarak Silika Optik Biyosensörler için Biyolojik Probları takılması

In order to interface with biological environments, biosensor platforms, such as the popular Biacore system (based on the Surface Plasmon Resonance (SPR) ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Engineering Biological-Based Vascular Grafts Using a Pulsatile Bioreactor

Pulsatif Biyoreaktör kullanarak Mühendislik Biyolojik Tabanlı Vasküler Greftler

Much effort has been devoted to develop and advance the methodology to regenerate functional small-diameter arterial bypasses. In the physiological ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Devirli Basınç Biyoreaktör Tasarım Ex vivo</emAort Kalp Vanalar> Eğitim

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery

Biyomarker Discovery için Mezogözenekli Silika İnce Filmler üzerine düşük molekül ağırlıklı Protein Zenginleştirme

The identification of circulating biomarkers holds great potential for non invasive approaches in early diagnosis and prognosis, as well as for the ...

Insertion of Flexible Neural Probes Using Rigid Stiffeners Attached with Biodissolvable Adhesive

Biodissolvable Yapıştırıcı ile Attached sert katılaştıncılar kullanma Esnek Sinir Sondalar ekleme

Microelectrode  arrays for neural interface devices that are made of biocompatible thin-film  polymer are expected to have extended functional lifetime ...

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

Optical Detection of E. coli Bacteria by Mesoporous Silicon Biosensors

Optik Algılama<em&gt; E. coli</emMezopor Silikon Biyosensörlerin tarafından&gt; Bakteri

A label-free optical biosensor based on a nanostructured porous Si is designed for rapid capture and detection of Escherichia coli K12 bacteria, as a ...

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Geniş bant Tıbbi Görüntüleme Uygulamaları Ultrason Optik Dedektörü

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

Use of Label-free Optical Biosensors to Detect Modulation of Potassium Channels by G-protein Coupled Receptors

G-protein bağlı reseptörler ile Potasyum kanallarının modülasyonunu Algılama Label içermeyen optik Biyosensör kullanımı

Ion channels control the electrical properties of neurons and other excitable cell types by selectively allowing ions to flow through the plasma ...

Preparation of Mica Supported Lipid Bilayers for High Resolution Optical Microscopy Imaging

Mika hazırlanması Yüksek Çözünürlüklü Optik Mikroskopi Görüntüleme için lipit tabakalarının Desteklenen

Supported lipid bilayers (SLBs) are widely used as a model for studying membrane properties (phase separation, clustering, dynamics) and its interaction ...

Label-free Single Molecule Detection Using Microtoroid Optical Resonators

Microtoroid Optik Rezonatörler Kullanarak Etiket serbest Tek Molekül Algılama

Detecting small concentrations of molecules down to the single molecule limit has impact on areas such as early detection of disease, and fundamental ...

Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts

Bilgisayarlı Tomografi ve Osteogenezi-anjiyogenez bağlamalar Optik Görüntüleme Kranial Kemik Otogreftlerin ve allogreft Entegrasyon değerlendirmek için

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that ...