Влияние импульсного электрического поля на генерацию заряда в проточных медицинских и диагностических системах

Аннотация:

Известно, что при подаче воды и водных растворов по трубкам или инжекторам медицинских протеомных, диагностических и биоаналитических систем в измерительную ячейку наблюдается генерация заряда . Также показано, что наблюдается тенденция возрастания эффективности регистрации белковых маркеров, находящихся в сверхнизких концентрациях (фемтомолярных и субфемтомолярных), с генерацией заряда в инжекторе этих систем. Актуальность регистрации белка в таких сверхнизких концентрациях обусловлена тем, что необходимо создавать новые диагностические устройства для диагностики заболеваний на ранней стадии развития патологического процесса, в том числе онкозаболеваний. Кроме того, ранее было определено стимулирующее влияние импульсного электрического поля на эффективность регистрации белков в системе на основе атомно-силового микроскопа (АСМ-систем), позволяющего регистрировать молекулы белка в режиме их счета . В [3], [4] применялась технология АСМ-фишинга низ-кокопийных белков на примере человеческого мембранного белка - цитохрома b5 (bs), являющегося одним из важных компонентов электронотранспортной цепи цитохром Р450-содер-жащей монооксигеназной системы. АСМ-фишинг белка - это технология вылавливания белка из большого объема раствора на небольшую поверхность АСМ-чипа и подсчета выловленных молекул белка с помощью атомно-силового микроскопа. Идентификация молекул белка на АСМ-чипе проводится с помощью программы распознавания образов. Программа распознавания образов применяется не только в атомно-силовой микроскопии, но и в световой микроскопии . Как отмечалось в [3], импульсное электрическое поле стимулировало вылавливание белка Ь5 из 100 мл белкового раствора на поверхность высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ) при концентрации Ю-15 М, что невозможно было реализовать без использования импульсного электрического поля. На рис. 1 показано характерное АСМ-изображение этого белка, выловленного в импульсном электрическом поле на поверхность ВОПГ. Это влияние, как обсуждалось в статье [3], связано с рядом эффектов, в том числе, возможно, с генерацией заряда в белковом растворе, поступающем в измерительную ячейку АСМ-фишинг системы. Поэтому исследования эффектов влияния импульсного электрического поля на генерацию заряда в движущемся белковом растворе важны при разработке новых высокочувствительных диагностических систем, работающих в диапазоне фемтомолярных концентраций белка. В представленной работе исследовалось влияние импульсных электромагнитных полей на генерацию заряда в движущейся по трубкам воде при температуре 35 °С, соответствующей физиологической температуре человека и условиям работы медицинских протеомных систем при этой температуре. Полученные результаты могут быть использованы для повышения эффективности работы проточных диагностических систем, например в АСМ-фишинге, нанопроводных и других, учитывая то, что в этих системах существенное влияние на их чувствительность может оказывать зарядовое состояние растворов и белков, движущихся по трубкам или капиллярам в чувствительную зону детекции. Рассмотрено влияние импульсного электрического поля на процесс генерации заряда при движении воды в проточной системе, рутинно используемой в медицинских протеомных и диагностических устройствах. Показано, что использование импульсного электрического поля приводит к росту величины сгенерированного заряда в процессе движения жидкости (~ 80 %, Т - 35 °С). Обнаруженный эффект необходимо учитывать при разработке новых высокочувствительных диагностических систем, использующих проточную систему подачи растворов.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2018
Объем: 3с.
Дополнительная информация: 2018.-N 4.-С.10-12. Библ. 8 назв.
Просмотров: 20