Pređi na sadržaj

Magnetski imunoesej

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Magnetski imunoesej

Magnetni imunoesej (MIA) je vrsta dijagnostičkog imunoeseja koji koristi magnetne perle kao oznake umesto konvencionalnih enzima ( ELISA ), radioizotopa (RIA) ili fluorescentnih elemenata (fluorescentni imunoeseji) za detekciju specifičnog analita.[1] MIA uključuje specifično vezivanje antitela za njegov antigen, gde se magnetna oznaka konjuguje sa jednim elementom para. Prisustvo magnetnih perli se zatim detektuje pomoću magnetnog čitača ( magnetometra ) koji meri promenu magnetnog polja indukovanog perlicama. Signal koji se meri magnetometrom je proporcionalan koncentraciji analita (virusa, toksina, bakterija, srčanog markera, itd.) u početnom uzorku.[1]

Magnetne nalepnice[uredi | uredi izvor]

Magnetne perle se sastoje od nanometarskih čestica oksida gvožđa inkapsuliranih ili povezanih polimerima. Ove magnetne perle se kreću od 35 nm do 4,5 μm. Magnetne nanočestice koje ih sačinjavaju kreću se između 5 i 50 nm i predstavljaju jedinstveni kvalitet koji se zove superparamagnetizam u prisustvu spoljno primenjenog magnetnog polja. Ovaj superparamagnetni kvalitet koji je prvi otkrio Francuz Luis Neel, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku 1970. godine, već je korišćen za medicinsku primenu u magnetnoj rezonanciji (MRI) i u biološkim separacijama, ali još uvek ne za obeležavanje u dijagnostičkim aplikacijama.

Magnetne etikete imaju nekoliko karakteristika koje su pogodne za takve primene:

  • Na njih ne utiče hemija reagensa ili fotobeljenje i stoga su stabilni tokom vremena.
  • Magnetna pozadina u biomolekularnom uzorku je obično zanemarljiva,
  • Zamućenost ili bojenje uzorka ne utiče na magnetna svojstva,
  • Magnetnim perlama se može daljinski manipulisati magnetizmom.

Detekcija[uredi | uredi izvor]

Magnetni imunotest (MIA) je sposoban da detektuje odabrane molekule ili patogene korišćenjem magnetno obeleženog antitela. Funkcionišući slično kao ELISA ili Vestern blot, procesu vezivanja dva antitela se koristi za određivanje koncentracija analita. MUP koristi antitela koja oblažu magnetnu kuglicu. Ova antitela se direktno vezuju za patogen ili željeni molekul i magnetni signal koji emituju vezane perle se očitava pomoću magnetometra. Glavna prednost koju ova tehnologija nudi za imunobojenje je ta što se može izvesti u tečnom medijumu, dok metode kao što su ELISA ili Vestern blotu zahtevaju stacionarni medijum da bi se željena meta vezala pre sekundarnog antitela. Pošto se MIA može izvesti u tečnom medijumu, može se izvršiti preciznije merenje željenih molekula u modelnom sistemu. Pošto izolacija nije neophodna da bi se dobili kvantitativni rezultati, korisnici mogu pratiti aktivnosti unutar sistema. Dobijte bolju predstavu o ponašanju vaše mete.

Načini na koje se ova detekcija može desiti su veoma brojni. Najosnovniji oblik detekcije uključuje prolazak uzorka kroz gravitacioni stub koji sadrži polietilenski matriks sa sekundarnim antitelom. Ciljno jedinjenje se vezuje za antitelo sadržano u matriksu, a svaka zaostala supstanca se ispere izabranim puferom. Magnetna antitela se zatim propuštaju kroz istu kolonu i, nakon perioda inkubacije, nevezana antitela se ispiru koristeći isti metod kao gore. Očitavanje dobijeno od magnetnih kuglica pričvršćenih za metu koja je zarobljena antitelima na membrani se koristi za kvantifikaciju ciljnog jedinjenja u rastvoru.

Štaviše, pošto je metodologija toliko slična ELISA-i ili Vestern blotu, MIA eksperimenti se mogu prilagoditi da koriste istu detekciju ako istraživač želi da kvantifikuje svoje podatke na sličan način.

Magnetometri[uredi | uredi izvor]

Jednostavan instrument može detektovati prisustvo i izmeriti ukupan magnetni signal uzorka, međutim, izazov u ​​razvoju efektivne MIA je odvajanje prirodne magnetne pozadine (šuma) od slabe magnetno obeležene mete (signala). Različiti pristupi i uređaji su korišćeni za postizanje značajnog odnosa signal-šum (SNR) za aplikacije biosenzivanja:

  • džinovski magnetorezitivni senzori i spin ventili
  • piezorezistivne konzole
  • induktivni senzori
  • superprovodni uređaji za kvantne interferencije (SKUID)
  • anizotropni magnetorezitivni prstenovi
  • i minijaturni Hol senzori.

Ali poboljšanje SNR-a obično zahteva složen instrument koji obezbeđuje ponovljeno skeniranje i ekstrapolaciju kroz obradu podataka, ili precizno poravnanje mete i minijaturnog senzora koji se podudara. Pored ovog zahteva, MIA koji koristi nelinearne magnetne osobine magnetnih etiketa može efikasno da iskoristi intrinzičnu sposobnost magnetnog polja da prođe kroz plastiku, vodu, nitrocelulozu i druge materijale, omogućavajući na taj način istinska volumetrijska merenja u različitim formatima imunoeseja. Za razliku od konvencionalnih metoda koje mere osetljivost superparamagnetnih materijala, MIA zasnovana na nelinearnoj magnetizaciji eliminiše uticaj linearnih dija- ili paramagnetnih materijala kao što su matrica uzorka, potrošna plastika i/ili nitroceluloza. Iako je unutrašnji magnetizam ovih materijala veoma slab, sa tipičnim vrednostima osetljivosti od -10-5 (dia) ili +10-3 (para), kada se istražuju veoma male količine superparamagnetnih materijala, kao što su nanogrami po testu, ne može zanemariti pozadinski signal koji generiše pomoćni materijal. U MIA zasnovanoj na nelinearnim magnetnim osobinama magnetnih oznaka, perle su izložene naizmeničnom magnetnom polju na dve frekvencije, f1 i f2. U prisustvu nelinearnih materijala, kao što su superparamagnetne oznake, signal se može snimiti na kombinovanim frekvencijama, na primer, af = f1 ± 2×f2. Ovaj signal je tačno proporcionalan količini magnetnog materijala unutar namotaja za očitavanje.

Ova tehnologija omogućava magnetni imunotest u različitim formatima kao što su:

  • konvencionalni test bočnog protoka koji zamenjuje zlatne etikete magnetnim etiketama
  • testovi vertikalnog protoka koji omogućavaju ispitivanje retkih analita (kao što su bakterije) u uzorcima velike zapremine
  • mikrofluidne i biočipske aplikacije

Takođe je opisan za in vivo aplikacije i za multiparametarsko testiranje.

Primena[uredi | uredi izvor]

MIA je svestrana tehnika koja se može koristiti široko u praksi[2] u različitim oblastima kao što su klinička dijagnoza,[3][4] bezbednost,[5] poljoprivreda,[6] veterina,[7] lekovi[8] i zagađivači.[9]

Sada se koristi za otkrivanje virusa u biljkama da bi se otkrili patogeni koji bi inače uništili useve, kao što su virus lepezastog lista vinove loze, virus lista lepeze vinove loze i virus krompira.

MIA se takođe može koristiti za praćenje terapeutskih lekova.[10] Izveštaj o slučaju 53-godišnjeg pacijenta sa transplantacijom bubrega opisuje kako su lekari mogli da promene količine terapijskog leka zahvaljujući MIA testu.

Izvori[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b Vashist, Sandeep Kumar; Luppa, Peter B.; Yeo, Leslie Y.; Ozcan, Aydogan; Luong, John H.T. (2015). „Emerging Technologies for Next-Generation Point-of-Care Testing”. Trends in Biotechnology (na jeziku: engleski). 33 (11): 692—705. doi:10.1016/j.tibtech.2015.09.001. 
  2. ^ Dincer, Can; Bruch, Richard; Kling, André; Dittrich, Petra S.; Urban, Gerald A. (2017). „Multiplexed Point-of-Care Testing – xPOCT”. Trends in Biotechnology (na jeziku: engleski). 35 (8): 728—742. doi:10.1016/j.tibtech.2017.03.013. 
  3. ^ Yager, Paul; Domingo, Gonzalo J.; Gerdes, John (2008-08-01). „Point-of-Care Diagnostics for Global Health”. Annual Review of Biomedical Engineering (na jeziku: engleski). 10 (1): 107—144. ISSN 1523-9829. doi:10.1146/annurev.bioeng.10.061807.160524. 
  4. ^ Cummins, Brian M.; Ligler, Frances S.; Walker, Glenn M. (2016). „Point-of-care diagnostics for niche applications”. Biotechnology Advances (na jeziku: engleski). 34 (3): 161—176. doi:10.1016/j.biotechadv.2016.01.005. 
  5. ^ Choi, Jane; Yong, Kar; Choi, Jean; Cowie, Alistair (2019-02-17). „Emerging Point-of-care Technologies for Food Safety Analysis”. Sensors (na jeziku: engleski). 19 (4): 817. ISSN 1424-8220. doi:10.3390/s19040817. 
  6. ^ Lau, Han Yih; Botella, Jose R. (2017-12-06). „Advanced DNA-Based Point-of-Care Diagnostic Methods for Plant Diseases Detection”. Frontiers in Plant Science. 8. ISSN 1664-462X. doi:10.3389/fpls.2017.02016. 
  7. ^ Cummins, Brian M.; Ligler, Frances S.; Walker, Glenn M. (2016). „Point-of-care diagnostics for niche applications”. Biotechnology Advances. 34 (3): 161—176. PMC 4833668 Slobodan pristup. PMID 26837054. doi:10.1016/j.biotechadv.2016.01.005. 
  8. ^ . Luzzi V. Point of Care Devices for Drugs of Abuse Testing. 2nd ed. Elsevier Inc.; Amsterdam, The Netherlands: 2019. [Google Scholar] [Ref list]
  9. ^ Mandal, Nilanjan; Mitra, Shirsendu; Bandyopadhyay, Dipankar (2019). „Paper-Sensors for Point-of-Care Monitoring of Drinking Water Quality”. IEEE Sensors Journal. 19 (18): 7936—7941. Bibcode:2019ISenJ..19.7936M. doi:10.1109/JSEN.2019.2919269. 
  10. ^ Luzzi V. Point of Care Devices for Drugs of Abuse Testing. 2nd ed. Elsevier Inc.; Amsterdam, The Netherlands: 2019.

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje
u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Магнетски_имуноесеј&oldid=27813929”