Elektronika 2009-11.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych
Elektronika 2009-11.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych
Elektronika 2009-11.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
ciwciałami znakowanymi enzymem) są czujnikami, które są<br />
stosowane z wyboru w przypadku nieprzezroczystych próbek<br />
zawierających oznaczany analit (płyny ustrojowe). Prace nad<br />
takimi immunoczujnikami prowadzone są we współpracy<br />
<strong>Instytut</strong>u Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN oraz<br />
<strong>Instytut</strong>u Technologii Elektronowej.<br />
W przypadku nowoczesnych urządzeń analitycznych, takich<br />
jak bioczujniki bardzo istotnymi cechami są: niski koszt<br />
pojedynczego testu, krótki czas oczekiwania na wynik, duża<br />
czułość oraz możliwość analizowania złożonych próbek.<br />
Można to uzyskać poprzez zastosowanie amperometrycznego<br />
systemu detekcji i przeciwciał monoklonalnych oraz<br />
układu mikroprzepływowego w systemie jedno- lub wielomodułowym.<br />
W amperometrycznych immunoczujnikach często<br />
wykorzystywane są trzy rodzaje reakcji: immunologiczna, enzymatyczna<br />
i redoks.<br />
Białko C-reaktywne należy do substancji, których cząsteczki<br />
nie są elektrochemicznie aktywne, dlatego też trudna<br />
jest ich bezpośrednia detekcja amperometryczna. Do ich detekcji<br />
są stosowane złożone testy typu ELISA - bezpośrednie<br />
lub pośrednie, w których pochodzące z próbki cząsteczki CRP<br />
są immobilizowane na podłożu. Inny rodzaj testu ELISA - kanapkowy,<br />
polega na wychwyceniu cząsteczek CRP ze<br />
złożonej próbki przy użyciu przeciwciał. Następnie łączą się<br />
one z drugimi przeciwciałami znakowanymi enzymem np. fosfatazą<br />
alkaliczną (AP). Schematyczny przebieg poszczególnych<br />
rodzajów testów ELISA przedstawiono na rys. 2.<br />
W kolejnym etapie testu prowadzona jest reakcja enzymatyczna.<br />
W przypadku AP - po dodaniu odpowiedniego substratu<br />
np. fosforanu kwasu askorbinowego (AA-P) - następuje<br />
reakcja hydrolizy enzymatycznej, w wyniku której powstaje<br />
elektrochemicznie aktywny związek, jakim jest kwas askorbinowy<br />
(AA). Ulega on elektroutlenieniu (reakcja redoks), które<br />
umożliwia detekcję amperometryczną (pomiar prądu utleniania).<br />
Produktem reakcji redoks jest kwas dehydroaskorbinowy<br />
(DHAA) [26-29].<br />
W IBIB PAN opracowano bezpośredni test immunologiczny<br />
do oznaczania CRP z detekcją amperometryczną, polegający<br />
na: (1) immobilizacji CRP na membranie nitrocelulozowej<br />
i tworzeniu immunokompleksów CRP--IgG-AP; (2), następnie<br />
przeprowadzeniu reakcji enzymatycznej tj. hydrolizy<br />
AA-P, katalizowanej przez fosfatazę alkaliczną (AP) - marker<br />
przeciwciała w immunokompleksie oraz (3) detekcji elektrochemicznego<br />
utleniania produktu reakcji enzymatycznej tj. AA<br />
do DHAA na elektrodzie węglowej:<br />
CRP + IgG-AP (CRP--IgG-AP) immunokompeks<br />
(1)<br />
AA_P + H 2 O AA + H 3 PO 4 (2)<br />
AA - 2H + - 2e - Potencjał<br />
+ ½O utl<br />
2 DHAA + H 2 O (3)<br />
Trójelektrodowe immunoczujniki (do jednorazowego stosowania)<br />
wykonano na folii Autostart metodą sitodruku, w których<br />
elektrodą pracującą (WE) i pomocniczą (CE) są elektrody<br />
a)<br />
b)<br />
AP immunokompleks<br />
Rys. 3. Woltamperogramy dla różnych stężeń IgG-AP, jeden<br />
czujnik (a) i odpowiadająca im uśredniona krzywa kalibracji wyznaczona<br />
dla kilku badanych czujników (b)<br />
Fig. 3. Voltammograms for different concentrations of IgG-AP (a)<br />
and corresponding calibration curve (b)<br />
Rys. 2. Rodzaje testów ELISA stosowane w immunoczujnikach: 1 - bezpośredni, 2 - pośredni, 3 - kanapkowy<br />
Fig. 2. ELISA tests used in immunosensor: 1 - direct, 2- indirect, 3 - sandwich<br />
80 ELEKTRONIKA 11/<strong>2009</strong>
Change language