Khảo sát Interactions Sinh phân tử trên Bề mặt Dẫn điện và Bán dẫn bằng Phổ Thẩm điện: Lộ trình đến cảm biến Miễn dịch, Cảm biến DNA và Cảm biến Enzyme

Electroanalysis - Tập 15 Số 11 - Trang 913-947 - 2003
Eugenii Katz1, Itamar Willner1
1Institute of Chemistry, The Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem 91904, Israel

Tóm tắt

Tóm tắtPhổ thẩm điện là một kỹ thuật điện hóa đang phát triển nhanh chóng để đặc trưng hóa các điện cực chức năng sinh liệu và các chuyển đổi sinh xúc tác tại bề mặt điện cực, cụ thể là cho việc chuyển đổi sự kiện sinh biến tại các điện cực hoặc các thiết bị transistor hiệu ứng trường. Việc cố định các sinh liệu, ví dụ, enzyme, kháng nguyên/kháng thể hoặc DNA trên các điện cực hoặc bề mặt chất bán dẫn làm thay đổi điện dung và điện trở chuyển điện bề mặt của các điện cực dẫn điện hoặc bán dẫn. Phổ thẩm điện cho phép phân tích các thay đổi ở giao diện bắt nguồn từ các sự kiện sinh nhận tại bề mặt điện cực. Động học và cơ chế của các quá trình truyền điện tương ứng với các phản ứng sinh xúc tác diễn ra tại các điện cực đã được sửa đổi cũng có thể được rút ra từ phổ thẩm điện Faradaic. Nhiều cảm biến miễn dịch khác nhau sử dụng các phép đo trở kháng để chuyển đổi quá trình hình thành phức hợp kháng nguyên - kháng thể trên các bộ chuyển đổi điện tử đã được phát triển. Tương tự, các cảm biến DNA sử dụng các phép đo trở kháng như tín hiệu đọc cũng đã được phát triển. Việc phát hiện khuếch đại DNA phân tích đã được thực hiện bằng cách kết hợp các liposome chức năng hoặc bằng cách liên kết các phức hợp sinh xúc tác với giao diện cảm biến cung cấp quá trình lắng đọng sinh xúc tác của sản phẩm không tan trên các điện cực. Việc phát hiện khuếch đại DNA virus và các kiểu không khớp đơn vị trong DNA đã được thực hiện bằng các phương pháp tương tự. Sự thay đổi của các đặc điểm giao diện của các bề mặt cổng của transistor hiệu ứng trường (FET) khi hình thành phức hợp kháng nguyên - kháng thể hoặc lắp ráp các mảng protein đã được khảo sát thông qua các phép đo trở kháng và cụ thể là thông qua các phép đo dẫn điện. Phổ thẩm điện cũng được áp dụng để đặc trưng hóa các cảm biến sinh dựa trên enzyme. Việc tái tạo các apo-enzyme trên các điện cực chức năng cofactor và sự hình thành các phức hợp gắn bó giữa cofactor và enzyme trên các điện cực đã được khảo sát bằng phổ thẩm điện Faradaic. Ngoài ra, các phản ứng sinh xúc tác xảy ra trên bề mặt điện cực đã được phân tích bằng phổ thẩm điện. Nền tảng lý thuyết của các phương pháp khác nhau và ứng dụng thực tiễn của chúng trong các quy trình phân tích đã được trình bày trong bài viết này.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1126/science.298.5602.2407

10.1002/(SICI)1521-3773(20000403)39:7<1180::AID-ANIE1180>3.0.CO;2-E

10.1007/978-1-4615-4181-3_4

10.1021/ar00173a002

10.1016/0956-5663(95)99225-A

10.1021/ac00119a715

10.1021/ja00079a005

10.1021/ja00101a074

10.1021/ar960137n

10.1385/MB:14:2:109

10.1016/S0003-2670(97)90055-6

Willner I., 2002, Electroanalytical Methods of Biological Materials, 43

10.1021/ac015602v

10.1021/ja971192

10.1021/ac970536b

10.1021/ja00064a084

10.1016/0956-5663(94)80127-4

Bartlett P. N., 1991, Prog. React. Kinet., 16, 55

10.1021/ac00249a015

10.1016/0956-5663(94)80035-9

10.1016/S0927-7765(97)00008-8

10.1021/ac970216s

10.1039/a800215k

10.1080/00032719908542975

10.1016/0956-5663(96)88412-0

10.1016/S0956-5663(00)00120-2

10.1021/ja028922k

10.1021/la00027a034

10.1016/0927-7757(94)02959-8

10.1016/0956-5663(95)96965-2

10.1021/ac961012z

10.1021/ja012680r

10.1039/b205393d

10.1016/S0022-0728(00)00178-9

10.1002/elan.1140070313

10.1016/0022-0728(96)04551-2

10.1021/bk-1992-0511.ch009

Bard A. J., 1980, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications

Stoynov Z. B., 1991, Electrochemical Impedance

10.1039/df9470100011

10.1039/df9470100269

10.1016/0302-4598(89)80048-0

10.1016/S0302-4598(98)00227-X

10.1002/1521-4109(200010)12:14<1097::AID-ELAN1097>3.0.CO;2-X

10.1080/10408340290765470

10.1081/AL-120002357

10.1021/ac0157268

10.1016/S0009-8981(01)00629-5

10.1006/meth.2000.1039

10.1016/S0956-5663(97)00091-2

10.1002/1521-4109(200103)13:3<173::AID-ELAN173>3.0.CO;2-B

10.1016/S0925-4005(00)00489-5

10.1016/S0925-4005(98)00128-2

Valdes J. J., 1988, Johns Hopkins APL Technical Digest, 9, 4

10.1080/00032718808066519

10.1016/S0956-5663(01)00152-X

10.1016/0003-2670(91)87009-V

10.1021/bk-1992-0511.ch009

10.1016/S0925-4005(97)80006-8

10.1016/S0956-5663(97)00117-6

10.1016/0956-5663(95)96958-2

10.1016/0925-4005(95)85021-X

10.1021/ac0156722

Finklea H. O., Electroanalytical Chemistry

10.1016/0925-4005(94)01543-Q

10.1016/0956-5663(96)85927-6

10.2116/analsci.9.199

10.1385/ABAB:89:2-3:161

10.1021/ac960290v

10.1016/S0956-5663(97)00053-5

10.1016/S1567-5394(02)00029-4

10.1016/S0925-4005(97)80110-4

Ameur S., 1997, Proc. Electrochem. Soc., 19, 1019

10.1016/S1388-2481(99)00071-5

10.1021/jp983700n

10.1021/bp990115a

10.1016/S0022-0728(99)00231-4

10.1016/S0925-4005(01)00821-8

10.1016/S1567-5394(01)00166-9

10.1016/S0022-0728(00)00485-X

10.1016/S0022-0728(96)04837-1

10.1021/ja00099a078

10.1021/ja971980z

10.1016/S0956-5663(01)00231-7

10.1016/S0925-4005(01)00606-2

10.1021/ac010542e

10.1039/b203299f

10.1021/ac025647b

10.1016/S0956-5663(01)00150-6

10.1021/ac000819v

10.1021/ac00117a018

10.1021/ac981367d

10.1093/nar/28.16.3011

10.1021/ja9608050

10.1081/AL-120014280

10.1002/elan.1140080104

10.1021/cen-v076n021.p047

10.1021/ac00065a025

Yang M. S., 1997, Anal. Chim. Acta, 364, 259

10.1016/S1567-5394(02)00017-8

10.1021/la010980g

10.1016/S0022-0728(98)00057-6

10.1016/S0013-4686(99)00138-3

10.1016/S0003-2670(99)00065-3

10.1016/S0925-4005(99)00356-1

10.1002/1521-4109(200110)13:15<1225::AID-ELAN1225>3.0.CO;2-5

10.1016/S1567-5394(02)00019-1

10.1021/ja0036256

10.1016/S1388-2481(02)00360-0

10.1016/S0301-4622(01)00204-6

10.1021/bm0001289

10.1080/10408340290765515

10.1021/ac015516v

10.1021/ja005719l

10.1016/S0039-9140(01)00664-6

10.1039/a808319c

10.1002/(SICI)1521-3773(20000303)39:5<940::AID-ANIE940>3.0.CO;2-Y

10.1021/la981682v

10.1002/1521-3773(20020916)41:18<3398::AID-ANIE3398>3.0.CO;2-W

10.1038/85704

10.1002/1521-3773(20010618)40:12<2261::AID-ANIE2261>3.0.CO;2-P

10.1039/b104335h

10.1002/1521-4109(200209)14:17<1149::AID-ELAN1149>3.0.CO;2-8

10.1016/S1567-5394(01)00142-6

10.1021/ja983328p

10.1016/0925-4005(91)85006-5

10.1016/S0022-0728(83)80030-8

10.1088/0957-0233/10/11/321

10.1016/0022-0728(95)04443-4

10.1016/0925-4005(94)01639-Y

10.1016/S0379-6779(98)80008-8

10.1016/S0925-4005(97)00239-6

10.1016/0925-4005(93)01165-Z

10.1016/0956-5663(91)85009-L

10.1016/0925-4005(93)85228-3

10.1016/0250-6874(87)80038-0

10.1016/0022-0728(85)85053-1

10.1016/0250-6874(89)80032-0

10.1021/ac00172a011

10.1016/S0003-2670(00)83008-1

10.1021/ac00033a007

10.1016/0925-4005(96)80028-1

10.1039/B204444G

10.1016/0956-5663(91)85009-L

10.1021/ac990721k

Friebe A., 1993, Sens. Mater., 5, 65

10.1016/0013-4686(90)85028-L

10.1016/0250-6874(89)87038-6

10.1016/0022-0728(95)03836-6

10.1021/jp0045383

10.1021/ac020312f

10.1016/S0925-4005(00)00573-6

10.1016/S0039-9140(01)00633-6

10.1016/S0956-5663(01)00282-2

10.1016/S0925-4005(99)00102-1

10.1385/ABAB:89:2-3:195

10.1021/jp963056h

10.1021/ja00053a045

10.1021/ja9608611

10.1021/ja027919y

10.1039/b001508n

10.1002/adma.19930051206

10.1016/0956-5663(95)96965-2

10.1016/S0142-9612(97)00112-9

10.1021/ac990439d

10.1021/ac9901541

10.1021/ac960170n

10.1016/S0956-5663(00)00068-3

10.1016/S0956-5663(97)00129-2

10.1023/A:1015293626335

10.1016/S0022-0728(98)00047-3

10.1016/0022-0728(93)03010-M

10.1016/S0309-1740(98)90047-X

10.1002/(SICI)1521-4109(20000301)12:5<317::AID-ELAN317>3.0.CO;2-A

Moore J. E., 2002, J. Food Protection, 65, 1660, 10.4315/0362-028X-65.10.1660

10.1002/bem.10034

10.1016/S0928-4931(01)00344-7

10.1524/teme.2002.69.1.012

10.1016/S0956-5663(01)00131-2

10.1021/ac0011585

10.1016/S0167-7799(01)01880-7

10.2494/photopolymer.15.487

10.1007/BF02344214

10.1088/0031-9155/47/13/301

10.1021/ac0109873

10.1016/S0013-4686(01)00568-0

Thông tin
Thông tin xuất bản

Electroanalysis

Tập 15 Số 11

913-947

Thông tin tác giả