| следующая статья ==>
Амперометрический иммуносенсор (АИС) относится к типу электрохимических
биосенсоров, измеряемым сигналом в которых является ток окисления или
восстановления электроактивных частиц. В нем объединяются преимущества
электродных процессов (высокая чувствительность, линейная зависимость сигнала от
концентрации, селективность за счет работы при разных потенциалах) и высокая
специфичность иммунной реакции [127]. Так как напрямую определять иммунные
реакции с помощью АИС не представляется возможным вследствие того, что сами по себе
компоненты иммунной реакции чаще всего являются электроинертными, в систему
сенсора вводятся ферментные метки. В этом случае трансдьюссер определяет
концентрацию продукта ферментативной реакции фермента при расщеплении субстрата.
В качестве электроактивных веществ также используются ионы металлов и другие
электроактивные соединения.
Наиболее распространенные ферментативные метки, использующиеся в
иммуноанализе при окислении субстрата в присутствии H2O2, – это пероксидаза хрена
[128, 130, 131] и щелочная фосфатаза [129, 133], катализирующая реакцию
дефосфорилирования различных органических фосфатов, продукт которой определяется
амперометрическим методом. Портативная АИС-система была разработана для
определения бактерий Escherichia coli c использованием антител, маркированных
пероксидазой хрена; чувствительность сенсора позволяла определять наличие бактерий с
концентрацией 50 клеток/мл за 22 минуты [128]. Сенсор представлял собой мембрану,
состоящую из проводящей сетки углеродных волокон, на которой иммобилизировались
антитела, специфичные к антигену. При пропускании через иммунофильтрационную
сетку бактерии связывались с модифицированными на ней антителами. Для выработки
аналитического сигнала связавшиеся клетки маркировались специфичными антителами,
конъюгированными с пероксидазой хрена. Данная схема реализации иммунохимического
анализа называется слоистой (sandwich-scheme). Слоистая схема неконкурентного анализа
была реализована в АИС-сенсоре на IgG кролика [129], маркирование которого
производилось с помощью анти-IgG, конъюгированного с щелочной фосфотазой.
Субстратом для метки являлся дигидрохинон дифосфата, который окислялся до
гидрохинона с высвобождением двух электронов. Предел обнаружения сенсора составил
8нг/мл ее при времени инкубации меченого иммуноглобулина кролика порядка одного
часа.
Амперометрический иммуносенсор на низкомолекулярное вещество кокаин, был
представлен A. Сулейманом [130], электроактивным маркером в нем являлась
пероксидаза хрена, конъюгированная с антителами на бензоилэкгонин (часть молекулы
кокаина), иммобилизованная на мембране, прикрепленной к O2-электроду. В процессе
анализа гаптен с предельно низкой концентрацией 10-7 М/л ингибировал ферментативную
реакцию окисления субстрата за счет создания стерических препятствий для
проникновения субстрата к активным центрам фермента.
Амперометрические иммуносенсоры (чаще всего используют сложные системы
усиления сигнала, например с помощью ферментативной реакции, что требует
дополнительных реагентов) не позволяют непосредственно контролировать протекание
иммунологической реакции. Помимо этого амперометрические иммуносенсоры
характеризуются более широким разбросом величины погрешности определения, в
зависимости от используемой метки и схемы иммуноанализа. Наиболее часто
погрешность определения составляет от 2 до 20%, хотя в отдельных случаях может быть и
выше.
| следующая статья ==>