Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Использование ионных каналов в биосенсорах

Лекция 8

Темы: 1. Электрохимические преобразователи (продолжение): переключатель ионных каналов 2. Оптические преобразователи

Электронные преобразователи (кондуктометрия):

Переключатель ионного канала. The use of ion channels has been shown to offer highly sensitive detection of target biological molecules. By embedding the ion channels in supported or tethered bilayer membranes (t-BLM) attached to a gold electrode, an electrical circuit is created. Capture molecules such as antibodies can be bound to the ion channel so that the binding of the target molecule controls the ion flow through the channel. This results in a measurable change in the electrical conduction which is proportional to the concentration of the target.

Tethered Bilayer Lipid Membranes (t-BLM)

The use of a tethered bilayer lipid membrane (t-BLM) further increases the stability of supported membranes by chemically anchoring the lipids to the solid substrate providing a greatly enhanced stability. Gold can be used as a substrate because of its inert chemistry and thiolipids for covalent binding to the gold. Thiolipids are composed of lipid derivatives, extended at their polar head-groups by hydrophilic spacers which terminate in a thiol or disulphide group that forms a covalent bond with gold, forming self assembled monolayers (SAM).

The limitation of the intra-membrane mobility of supported lipid bilayers can be overcome by introducing half-membrane spanning tether lipids with benzyl disulphide (DPL) and synthetic archaea analogue full membrane spanning lipids with phytanoly chains to stabilize the structure and polyethyleneglycol units as a hydrophilic spacer. Bilayer formation is achieved either by exposure of the lipid coated gold substrate to outer layer lipids either in an ethanol solution or in liposomes.

The advantage of this approach is that the because of the hydrophilic space of around 4 nm, the interaction with the substrate is minimal and the extra space allows the introduction of protein ion channels into the bilayer. Additionally the spacer layer creates an ionic reservoir, that readily enables ac electrical impedance measurement across the bilayer.

 

An Ion Channel Switch (ICS) biosensor can be created using gramicidin, a dimeric peptide channel, in a tethered bilayer membrane. One peptide of gramicidin, with attached antibody, is mobile and one is fixed. Breaking the dimer stops the ionic current through the membrane. The magnitude of the change in electrical signal is greatly increased by separating the membrane from the metal surface using a hydrophilic spacer.

Quantitative detection of an extensive class of target species, including proteins, bacteria, drug and toxins has been demonstrated using different membrane and capture configurations.

 

Ion channel: OPEN CLOSED

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Теорія конструювання преса-гранулятора | Рефрактометрические
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 311; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.008 сек.