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大学的实验室已经研究单分子检测
更新时间:2018-08-08   点击次数:871次

  在过去的15个或更多的years.2 4但没有太多这方面的努力已开发尚未进入体外诊断试剂的应用,这是其商业化的卖点。所使用的单分子检测技术往往是共焦荧光,荧光基于双激发,表面增强拉曼光谱和电化学(例如,电流,阻抗)。其实这些技术有的已经商业化,并将于短期内商业化别人。

  单分子检测的双光子激发讨论在1995年就1998.5,6漂白即使在美国国家标准与技术研究所(NIST,马里兰州盖瑟斯堡)单分子检测提供了一个教程,但用共聚焦显微镜。有关单分子检测的SERS的一个初的文章发表在1997.2但是,即使这些研究表明,单分子检测是可行的,没有太大的日期已经商品化。

  两个单分子检测技术,是被商业化的一个是使用共聚焦显微镜的单模波导(参见图1)。Pacific Biosciences公司采用这种技术的结合标记的核苷酸阐明DNA序列,通过DNA聚合酶。虽然这个概念很简单,经过数年的概念验证证明。有了这项技术,所有的化学成分都包含在一个单模波导/孔板。

  甲被绑定到导板内的DNA单链,并允许DNA聚合酶合成互补链,用含有荧光基团的核苷酸。作为荧光团释放后,每个碱基除了引导区域,它是用荧光测量,不同的荧光基团的染料,用于每个核苷酸。如果系统能够测量的每一步前进的道路上的每个碱基此外,DNA序列可以被确定。图1中所示的基本的系统。当然,该方法具有其他应用程序(例如,RNA等),并预计很快将其商业化。

  另一种单分子检测方法,是利用结合电化学检测中的纳米孔。使用惰性材料,或通过蛋白质增量剂层时,可能会创建的纳米孔。在这种情况下,几何形状,大小和电荷的因素。电化学检测技术可以是一条直线的电流测量的阻抗。积聚的电荷的表面上,是常用的方法。几个IVD应用浮现在脑海中,特别是免疫。的表面上的另外的蛋白质会导致额外的离子本,导致阻抗的变化。因此,该方法可用于诊断的目的。的方法之一,是捕捉到特定的DNA片段,这将导致在该电荷产生。可以实现通过互补对存在,或特定的蛋白质或肽的捕获。

  虽然一些应用这些技术被制作成单分子检测可能是很难完成的。但牛津纳米孔技术有限公司(英国牛津)已经开发了一种材料,可以捕捉特定核苷酸后释放他们。加上电化学检测,这种方法产生的特定的单分子检测。公司对齐将此技术与DNA测序,释放的核苷酸产生*的信号,然后可以观察到的。

  在过去六年中,电化学检测的电化学检测方法已经商品化。这两种方法都是微阵列,检测,可以实现对微电极。一种方法是在电极系统,是由分子诊断Osmetech(加利福尼亚州帕萨迪纳)(请参阅图2和3)。以DNA为基础的在一个芯片上有众多的检测试剂盒的操作。标签只存在互补双工形成。报告基团是连接到的DNA(或蛋白质分子)二茂铁分子。

  该系统不需要洗涤步骤,以除去过量的标记的单链的DNA。因此,杂交后的读数是,扫描电压范围内产生的电流,然后检测。电流的幅度是与存在的材料的量。的Osmetech系统市售三个基因诊断测试,包括华法林,囊肿性纤维化和血栓形成的风险测试,并已通过美国FDA认证。该测试可在墨盒格式,移动通过微流体和液体。

  目前正在销售的另一项技术是电化学检测系统由COMBIMATRIX(华盛顿Mukilteo)(见图4-6)。这个概念是相似的:微电子阵列系统上进行检测。微电极涂布层,在其上可进行的化学与生物。这些化学物质可能会通过各种手段在表面上的蛋白质的DNA合成或安置。互补DNA的分子可以含有生物素分子(蛋白质)与HRP标记的strepavidin相加(这个格式可能会被改变)。

  HRP消耗,这反过来又导致减少在电极表面氧化的衬底基板。的电流,然后测量,观察到的电流的量是根据被捕获在表面上的HRP量。的系统,或电流,测量所释放的电子从电容器,然后将其流血取得读数。一个12K的芯片读出需要60秒。甲蛋白测定α-1-酸糖蛋白(AGP)与标准曲线如图5所示。用于检测的DNA样品中的加标样品,不同浓度的添加样品列于图6。

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