Thiết bị vi dẫn xuất tích hợp với bộ tách palladium phủ điện cực cho việc phát hiện ampe-metric nhạy hơn đối với DNA adduct 8-hydroxy-deoxyguanosine (8-OH-dG)

Springer Science and Business Media LLC - Tập 388 - Trang 245-252 - 2007
Abdulilah A. Dawoud1,2, Toshikazo Kawaguchi1, Ryszard Jankowiak3
1Department of Chemistry, Iowa State University, Ames, USA
2Virginia Bioinformatics Institute, Virginia Tech, Blacksburg, USA
3Department of Chemistry, Kansas State University, Manhattan, USA

Tóm tắt

DNA adduct 8-hydroxy-deoxyguanosine (8-OH-dG) là một trong những sinh phẩm sinh học được sử dụng phổ biến nhất để báo cáo về stress oxy hóa dẫn đến hư hại DNA. Cần thiết hơn cho việc phát hiện các sinh phẩm sinh học này là các thiết bị vi dẫn xuất nhạy hơn và đáng tin cậy hơn. Chúng tôi đã phát triển một thiết bị vi dẫn dựa trên điện di mao quản (CE) với bộ tách palladium được phủ điện cực, cung cấp giới hạn phát hiện, hiệu suất tách biệt, và khả năng phân giải được cải thiện đáng kể. Thiết bị hybrid poly(dimethylsiloxane) (PDMS)/kính đã tích hợp hoàn toàn các điện cực vi vàng được phủ in situ bằng nanoparticle palladium sử dụng kỹ thuật điện phân. Hiệu suất và độ phủ của các điện cực được phủ điện cực palladium đã được đánh giá bằng phương pháp điện hóa và qua hình ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM), tương ứng. Hiệu suất của thiết bị đã được thử nghiệm và đánh giá với các hệ đệm khác nhau, pH và cường độ điện trường khác nhau. Kết quả cho thấy thiết bị này có khả năng phân giải được cải thiện đáng kể, ngay cả tại cường độ điện trường tách biệt cao tới 600 V cm−1. Giới hạn phát hiện cho DNA adduct 8-OH-dG khoảng 20 attomoles; giới hạn nồng độ là khoảng 100 nM (S/N = 3). Một phản ứng tuyến tính được báo cáo cho cả 8-OH-dG và dG trong khoảng từ 100 nM đến 150 μM (≈100 pA μM−1) với hiệu suất tách biệt khoảng 120,000–170,000 plates m−1.

Từ khóa

#DNA adduct #8-hydroxy-deoxyguanosine #vi dẫn #điện di mao quản #palladium #phát hiện ampe-metric

Tài liệu tham khảo

Floyd R, Watsonand J, Wong P, Altmiller D, Rickard R (1986) Free Radic Res Commun 1:163–172 Cavalieri E, Chakravarti D, Guttenplan J, Hart E, Ingle J, Jankowiak R, Muti P, Rogan E, Russo J, Santen R, Sutter T (2006) Biochim Biophys Acta 1766(1):63–78 Shigenaga M, Gimeno C, Ames B (1989) Proc Natl Acad Sci 86:9697–9701 Markushin Y, Gaikwad N, Zhang H, Kapke P, Rogan EG, Cavalieri EL, Trock BJ, Pavlovich C, Jankowiak R (2006) Prostate 66(14):1565–1571 Loft S, Vistisen K, Ewertz M, Tjonneland A, Overvad K, Poulsen H (1992) Carcinogenesis 13:2241–2247 Wu L, Chiou C, Chang P, Wu J (2004) Clin Chim Acta 339:1–9 Lin H, Jenner A, Ong C, Huang S, Whiteman M, Halliwell B (2004) Biochem 380:541–584 Yin B, Whyatt RM, Perera FP, Randall MC, Cooper TB, Santella RM (1995) Free Radic Biol Med 18:1023–1032 Adachi S, Zeisig M, Moller L (1995) Carcinogenesis 16:253–258 Hofer T, Moller L (2002) Chem Res Toxicol 15:426–432 Helbock H, Beckman K, Shigenaga M, Walter P, Woodall A, Yeo H, Ames B (1998) Proc Natl Acad Sci 95:288–293 Weiss D, Lunte CE (2000) Electrophoresis 21:2080–2085 Mei S, Yao Q, Cai L, Xing J, Xu G, Wu C (2003) Electrophoresis 24:1411–1415 Kok WT, Sahin Y (1993) Anal Chem 65:2497–2501 Zhang SS, Yuan ZB, Liu HX, Zou H, Wu YJJ (2000) Chromatogr A 872:259–268 Gordillo JM, Perez-Saborid M, Ganan-Calvo AM (2001) J Fluid Mech 448:23–51 Manz A, Grabner N, Widmer HM (1990) Sens Actuators B Chem 1:244–248 Manz A, Harrison DJ, Rettinger, Verpoorte E, Ludi H, Widmer HM (1990) Transducers. Digest of Technical Papers, IEEE 91 CH2817; IEEE: New York, 91:939–941 Harrison DJ, Manz A, Fan Z, Lüdi H, Widmer HM (1992) Anal Chem 64:1926–1932 Lacher NA, Garrison KE, Martin RS, Lunte SM (2001) Electrophoresis 22:2526–2536 Burns MA, Johnson BN, Brahmasandra SN, Handique K, Burke DT (1998) Science 282:484–487 Schwarz M, Hauser PC (2003) Anal Chem 75:4691–4695 Keynton RS, Roussel TJ, Crain MM, Jackson DJ, Franco DB, Naber JF, Walsh KM, Baldwin RP (2004) Anal Chim Acta 507:95–105 Blasco AJ, Barrigas I, Gonzalez MC, Escarpa A (2005) Electrophoresis 26:4664–4673 Zhang QL, Xu JJ, Lian HZ, Li XY, Chen HY (2000) Anal Bioanal Chem 384:265–270 Dawoud AA, Kawaguchi T, Markushin Y, Porter MD, Jankowiak R (2006) Sens Actuators B Chem 120(1):42–50 Vickers A, Henry CS (2005) Electrophoresis 26:4641–4647 Kovarik ML, Li MW, Martin SR (2005) Electrophoresis 26:202–210 Lacher NA, Lunte SM, Martin RS (2004) Anal Chem 76:2482–2491 Wu CC, Wu RG, Huang JG, Lin YC, Chang HC (2003) Anal Chem 75:947–952 Chen DC, Hsu FL, Zhan DZ, Chen CH (2001) Anal Chem 73:758–762 Worth CC, Schmitz OJ, Kliem HC, Wiessler M (2000) Electrophoresis 21:2086–2091 Li G, Gao J, Zhou X, Shimelis O, Giese RW (2003) J Chromatogr A 1004:47–50 Langmaier J, Samec Z, Samcova E (2003) Electroanalysis 15:1555–1560 Brett AMO, Piedade JA, Serrano SHP (2000) Electroanalysis 12:969–973 Baldwin RP, Roussel TJ, Crain MM, Bathlagunda V, Jackson DJ, Gullapalli J, Conklin JA, Pai R, Naber JF, Walsh KM, Keynton RS (2002) Anal Chem 74:3690–3697 Wilke R, Buttgenbach S (2003) Biosens Bioelectron 19(3):149–153 Klett O, Bjoerefors F, Nyholm L (2001) Anal Chem 73:1909–1915 Landers JP, Oda RP, Schuchard MD (1992) Anal Chem 64:2846–2851