- •Общие вопросы автоматизации измерений
- •Механизация и автоматизация лабораторий
- •Дискретные анализаторы
- •Непрерывные анализаторы
- •Непрерывный проточный анализ (нпа)
- •Проточно-инжекционный анализ (пиа)
- •Центрифужные анализаторы
- •Элементные анализаторы
- •Лабораторные роботы
- •Химические сенсоры
- •Потенциометрические сенсоры
- •Газочувствительные сенсоры
- •Биокаталитические мембранные сенсоры
- •Амперометрические сенсоры
- •Кондуктометрические сенсоры
- •Оптические сенсоры первого поколения
- •Сенсоры с системами распознавания
- •Оптроды третьего поколения
- •Термические (калориметрические) сенсоры
- •Гравиметрические сенсоры
- •Многоканальные сенсоры
- •Автоматизированный контроль производственных процессов
- •Анализ на основе неселективных характеристик
- •7.4. Литература
- •Иммунный анализ
- •Введение
- •Варианты анализа
- •Конкурентный анализ
- •Сандвичевый анализ
- •Варианты устройства
- •Эффекты поверхностной иммобилизации
- •Физические методы разделения связанной и свободной метки
- •Адсорбция на твердых частицах
- •Метки Радиоактивные метки
- •Гаптены и полипептиды
- •Частицы, рассеивающие свет, в качестве меток
- •Флуоресцентные и хемилюминесцентные метки
- •Ферментные метки
- •7.9.4. Мешающие влияния
- •Эффективная концентрация определяемого вещества
- •Эффективность связывания антител
- •D Биосенсоры—это аналитические устройства.
- •Биораспознающий компонент и преобразователь
- •Создание биологической поверхности
- •Методы иммобилизации
- •Подготовка биопреобразования Амперометрические сенсоры
- •Потенциометрические сенсоры
- •Оптические сенсоры
- •Оптическое детектирование без метки
- •7.8.4. Заключение
- •Обработка сигналов: цифровая фильтрация, преобразование данных
- •Отношение сигнал-шум
- •Аналоговые и цифровые фильтры
- •Фильтрация при помощи скользящего среднего
- •Полиномиальное сглаживание: фильтр Савицкого-Голея
- •Дифференцирование и интегрирование данных
- •4.3 Фильтрация данных с предварительным преобразованием сигнала
- •Фурье-преобразование
- •Дискретное фурье-преобразование
- •Обратное фурье-преобразование
- •Фильтрация данных при помощи фурье-преобразования
- •Литература.
-
Эффекты поверхностной иммобилизации
Поверхностная иммобилизация может вызывать изменение конфигурации белка и в связи с этим изменение кинетики иммунного анализа.
В твердофазном иммунном анализе твердая фаза играет роль «несущей подложки». Ее, однако, нельзя рассматривать как пассивный компонент. Можно использовать и химическую, и физическую адсорбцию антитела или антигена, хотя большинство иммунных определений основано на физической, нековалентной адсорбции. Как обсуждалось в разд. 7.8, даже физическая адсорбция представляет собой недостаточно изученный процесс. Связывание белков, по-видимому, имеет гидрофобную природу, и все же в естественной конфигурации белков в водном растворе гидрофильные группы стремятся расположиться на поверхности, а гидрофобные группы — внутри полимера. Следовательно, связывание с гидрофобными поверхностями неизбежно вызывает изменение конформации белка, что может привести к потере критических эпитопов, либо потому что они будут спрятаны, либо потому что сам эпитопгидрофобен и участвует в связывании. Значит, нет ничего необычного в том, что находятся антитела, которые хорошо работают в жидкой фазе, но терпят неудачу в твердофазных системах.
Трудность разработки теоретической модели твердофазного иммунного анализа состоит также в том, что ряд основных допущений и понятий не полностью применимы. В большинстве твердофазных определений константа скорости прямой реакции между частицами в растворе и иммобилизованной распознающей фазой ограничена диффузией, а не константой сродства, относящейся к акту распознавания. Первостепенное влияние оказывают вязкость анализируемого раствора и относительное распределение активных центров, но также влияет и степень упорядочения частиц раствора при приближении к поверхности.
Поскольку биораспознающая поверхность является твердой фазой, структура пограничного слоя на ее поверхности влияет на реакцию и достижение стационарности. Хотя термин «концентрация» не очень подходит для рассмотрения фазы иммобилизованного реагента в растворе, однако в граничном слое локальная «концентрация» иммобилизованного реагента очень высока. Рассмотрим, к примеру, ^иммобилизованное на поверхности антитело в растворе, содержащем антиген (рис. 7.9-8). Антиген связывается с иммобилизованным антителом, вызывая обеднение антигеном слоя,-ближайшего к поверхности, которое восполняется антигеном из объема раствора, причем процесс этот ограничен диффузией.
Поверхность фазы носителя рассматривают в целом как имеющую однородное распределение иммобилизованных антител, но это очевидное упрощение. Существует доказательство, что поверхность имеет фрактальную геометрию, где адсорбированные антитела собраны в островки высокой плотности, разделенные областями с малой населенностью (рис. 7.9-8,5). Обычное равновесие ассоциации/диссоциации между антителом и антигеном также имеет тенденцию к нарушению, поскольку крайне высокая «локальная» поверхностная концентрация антител в островных кластерах препятствует диссоциации антигена, и поэтому, если антиген был уже связан, процесс в значительной степени становится необратимым.