Амперометрические одно- и многоэлектродные иммуноферментные сенсоры для определения бактериальных антигенов и аллергенспецифических антител

• Автор: Сафина, Гульнара Рустамовна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 178 с. : ил.

 СПИСОК СОКРАЩЕНИИ

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ

1.1. Традиционные методы определения бактерий

1.2 Определение микроорганизмов с помощью различных типов биосенсоров

1.2.1. Оптические био- и иммуносенсоры для определения бактерий

1.2.2. Пьезоэлектрические сенсоры

1.2.3. Электрохимические сенсоры для определения патогенных микроорганизмов

1.2.4. Геносенсоры

1.2.5. Системы “электронный нос” для идентификации патогенных микроорганизмов

1.3. Стрептококки и стафилококки как объекты анализа

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, АППАРАТУРА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Постановка задачи
2.2. Объекты исследования
2.3. Аппаратура и техника измерений
2.3.1. Устройство амперометрических иммуноферментных сенсоров
2.4. Условия получения аналитического сигнала
2.5. Обработка экспериментальных данных
2.5.1. Построение градуировочных зависимостей
2.5.2. Определение удельной каталитической активности иммобилизованной холинэстеразы
2.5.3. Определение констант связывания иммунного комплекса антиген-антитело
2.5.4. Определение процента перекрестной реактивности

используемых антител
3- АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИММУ НО ФЕРМЕНТНЫЕ
СЕНСОРЫ НА ОСНОВЕ ОДНОЭЛЕКТРОДНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ АНТИЕЕНОВ И АЛЛЕРГЕНСПЕЦИФИЧЕСКИХ АНТИТЕЛ
ЗЛ. Влияние со-иммобилизации иммунореагентов на
каталитическую активность иммобилизованной холинэстеразы
3.2. Оценка величины удельной каталитической активности
иммобилизованной холинэстеразы в присутствии со-иммобилизованных иммунореагентов в зависимости от pH растворов
3.3. Иммуноферментные сенсоры для определения
бактериального антигена Streptococcus pyogenes
3.3.1. Иммуноферментный сенсор на основе стационарного ртутно
пленочного электрода
3.3.2. Иммуноферментный сенсор на основе платинового печатного
элекгрода для определения Аг Streptococcus pyogenes
3.4. Амперометрические иммуноферментные сенсоры для
определения бактериального антигена Staphylococcus aureus
3.4.1. Иммуноферментный сенсор на основе стационарного ртутно
пленочного электрода
3.4.2. Амперометрический иммуноферментный сенсор для
определения антигена Staphylococcus aureus на основе платинового печатного элекгрода
3.4.3. Некоторе аспекты формирования аналитическоно сигнала
разрабатываемых иммуноферментных сенсоров
3.5. Амперометрический иммуноферментный сенсор на основе
платинового печатного элекгрода для определения аллергенспецифических антител к Staphylococcus aureus
3.6. Аналитические возможности амперометрических ИФС для
определения бактериального Аг Klebsiella pneumoniae

3.6.1. Иммуноферментный сенсор на основе стационарного ртутно
пленочного электрода
3.6.2. Амперометрический иммуноферментный сенсор на основе 108 платиновых screen-printed электродов для определения Аг Klebsiella pneumoniae
4. ОЦЕНКА КОНСТАНТ СВЯЗЫВАНИЯ ИММУННЫХ
КОМПЛЕКСОВ И СПЕЦИФИЧНОСТИ ИММУНОХИМИЧЕСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
4.1. Определение констант связывания образования иммунных
комплексов антиген-антитело
4.2. Оценка селективности иммунологических взаимодействий с
использованием вольтамперометрических измерений
4.3. Изучение возможности многократного использования
иммуноферментного сенсора
4.4. Иммуноферментные сенсоры как устройства для
концентрирования и высокоспецифичного извлечения бактериальных антигенов
5. МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЕ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЕ
ИММУНОФЕРМЕНТНЫЕ СЕНСОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ БАКТЕРИАЛЬНЫХ АНТИГЕНОВ ПРИ ИХ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ
5.1. Разработка амперометрического мультиэлекгродного
иммуноферментного сенсора и его аналитические возможности
5.2. Использование разработанного сенсора для
многокомпонентного анализа бактериальных антигенов
5.3. Операционные характеристики разработанного
многоэлектродного ИФС
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИХ
ИММУНОФЕРМЕНТНЫХ СЕНСОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ АНТИГЕНОВ И АЛЛЕРГЕНСПЕЦИФИЧЕСКИХ АНТИТЕЛ В

двойного электрического слоя, сопротивления электронного переноса и полное сопротивление Варбурга вокруг каждого электрода. Сенсор фиксирует изменение сопротивления электронного переноса, происходящее при связывании бактерий E. coli иммобилизованными антителами, что контролируется в присутствии окислительно-восстановительной системы [Fc(CN)6]37[Fe(CN)6]4' и не требует применения ферментативных меток для усиления аналитического сигнала. Линейный диапазон определяемых концентраций 105 -108 клеток/мл, предел обнаружения составляет 106 клеток/мл. Авторы отмечают, что, в зависимости от используемых антител, данный сенсор может быть адаптирован для определения других патогенных бактерий [146].
Основным недостатком импедансных методов определений микроорганизмов является достаточная длительность анализов, проведение которых требует около 20-25 ч. Плесе (Pless) исследовал возможность определения Salmonella с использованием импедансной технологии в ряде образцов пищевых продуктов. Длительность анализа, включая предварительное обогащение образцов микробной культурой, составляла 14-16 ч [147].
Образование иммунного комплекса [антиген-антитело] способно изменять

проводимость среды, что используется для создания кондуктометрических иммуносенсоров [50, 143]. Предложен кондуктометрический биосенсор для определения Escherichia coli 0157:Н7 (табл. 1.2., позиция 21) и представителей вида Salmonella, патогенов, вызывающих инфекционные заболевания желудочно-кишечного тракта. Разработка содержит две составляющие - иммуносенсор для проведения электрохимического конкурентного анализа и считывающее устройство для измерения сигнала. Использование проточной системы увеличивает экспрессность определений, позволяя проводить чувствительный анализ инфекционных возбудителей в режиме реального времени [50].
Описан кондуктометрический вариант конкурентного иммунохимического анализа для оценки реакции связывания иммуноглобулинов. В качестве преобразователей использовались золотые электроды, нанесенные на изолирующую твердую подложку; роль метки в предложенном варианте определения исполнял проводящий полимер — полианилин - различного молекулярного веса, полученный с помощью химического окисления анилина и охарактеризованный методом гель-проникающей хроматографии. Минимальная