Bìol. Tvarin, 2016, Volume 18, Issue 3, pp. 66–70 http://dx.doi.org/10.15407/animbiol18.03.066
РОЗРОБКА ІМУНОБІОСЕНСОРНОЇ ТЕСТ-СИСТЕМИ ДЛЯ ЕКСПРЕС-ДІАГНОСТИКИ PSEUDOMONAS AERUGINOSA
О. Ю. Новгородова, М. Ф. Стародуб
oleksandra_n@yahoo.com
Національний університет біоресурсів та природокористування України,
вул. Героїв Oборони, 15, м.Київ, 03041, Україна
У статті наведено результати досліджень з розробки імунобіосенсорної тест-системи для експрес-діагностики бактерій Pseudomonasaeruginosа, їх детекції в біологічному матеріалі та в об’єктах довкілля.
Оцінку P. aeruginosa здійснювали за допомогою аналітичного приладу — імунобіосенсора, на трансдюцерній поверхні якого іммобілізували специфічні антитіла, що взаємодіяли з клітинними антигенами, в результаті чого реєстрували зсув величини резонансного кута. На підготовлену поверхню трансдюцера наносили розчин антитіл, а після промивки фізіологічним розчином — суспензію клітин з відповідною концентрацією (від 10 клітин в 1 мл і на порядки більше). При утворенні на поверхні трансдюцера імунних комплексів спостерігається його відповідний зсув. Зміна величини кута залежить від кількості імунних комплексів, утворених на трансдюцерній поверхні.
У цій розробці був використаний варіант поверхневого плазмонного резонансу, де у якості трансдюцера використовується тонка плівка золота (20 нм), нанесена на скляну пластинку шляхом напилення у вакуумі. Це дозволяє з великою чутливістю виявляти речовини при реєстрації імунореактивної взаємодії та явища поверхневого плазмонного резонансу. Спосіб дозволяє виявляти щонайменше 10 клітин в 1 мл, причому при збільшенні концентрації на порядок статистична вірогідність результату аналізу різко зростає. Лінійність залежності імунобіосенсорного відгуку концентрації P. aeruginosa лежить в межах 101–106 клітин в 1 мл. Чутливість цього імунного аналізу може бути суттєво підвищена за використання високоафінних специфічних моноклональних антитіл.
Ключові слова:PSEUDOMONASAERUGINOSA, БАКТЕРІЇ, ПОВЕРХНЕВИЙ ПЛАЗМОННИЙ РЕЗОНАНС, ІМУНОБІОСЕНСОР, ТРАНСДЮСЕР, ЕКСПРЕС-ДІАГНОСТИКА, АНТИГЕН, АНТИТІЛА
1. Lazoryshynets V. V., Salmanov A. G., Mariyevskyy V. F., Khobzey M. K. The antibiotic resistance of clinical strains of Pseudomonas Aeruginosa in surgical hospitals of Ukraine in 2010. Ukraine. Health of the Nation, 2011, no. 2, pp. 162–169.
3. Verbitsky P. I., Kosenko N. V., Avdosyeva I. K., Melnychuk I. L., Basarab A. B., Zon G. A. Pseudomonosis of birds. Guidelines, Kyiv, 2000, 16 p. (in Ukrainian)
4. Pirogov L. V., Starodub M. F. Immobilization of antigen Bovine leukemia virus on the surface of immune biosensor.
Biotechnologia Acta, 2008, vol. 1, no. 2, pp. 52–58. Available at:
http://nbuv.gov.ua/UJRN/biot_2008_1_2_7 (in Ukraininan)
5. Smirnov V. V., Kyprianova E. A. Bacteria Pseudomonas, Kyiv, Naukova Dumka, 1990, 264 p. (in Ukrainian)
6. Vaschyk E. V. Modern diagnostics of the pseudomonosis in poultry. Bulletin of Sumy National Agrarian University. Series “Veterinary Medicine”, 2013, no. 2, pp. 98–101. (in Ukrainian)
7. Koubová V, Brynda E, Karasová L, Škvor J, Homola J, Dostálek J, Tobiška P, Rošický J. Detection of foodborne pathogens using surface plasmon resonance biosensors.
Sensors and Actuators B: Chemical, 2001, vol. 74, no. 1–3, pp. 100–105.
https://doi.org/10.1016/S0925-4005(00)00717-68. Song J. M. Vo-Dinb. Miniature biochip system for detection of Escherichia coli 0157:H7 based on antibody immobilized capillary reactors and enzyme-linked immunosorbent assay.
Analytica Chimica Acta, 2004, vol. 507, no. 1, pp. 115–121.
https://doi.org/10.1016/j.aca.2003.11.0729. Starodub N. F., Ogorodniychuk Yu. A., Romanov V. O. Optical immune biosensor based on the surface plasmon resonance for the control of Salmonella tiphimurium level in solutions. Scientific Bulletin of NUBiP Ukraine, Series “Veterinary medicine, quality and safety of food”, 2010, vol. 151, no. 2, pp. 183–189.
10. Starodub N. F., Ogorodniychuk I., Lebedeva T., Shpylovyy P. Optical immune biosensor “Plasmon Test” for the determination of
Salmonella typhimurium.
Sensor Electronics and Microsystems Technology, 2013, vol. 10, no. 1, pp. 106–113.
https://doi.org/10.18524/1815-7459.2013.1.11272111. Starodub N. F., Ogorodniychuk I., Lebedeva T., Shpylovyy P. Optical immune biosensors for Salmonella typhimurium detection. Advances in Biosensors and Bioelectronics (ABB), 2013, vol. 2, no. 3, pp. 39–46.
12. Starodub N. F., Slyshyk N. F., Ogorodniychuk Yu. O., Sitnik Yu. A. Biosensors for the control of some toxins, viral and microbial infections to prevent actions of bioterrorists. In Proceeding: “Portable Sensors for the Rapid Determination of Chemical and Biological Agents and other Weapons of Terrorism”, Ed. D. Nicolelies, NATO Ser. For Peace, Ser. B — Physics and Biophysics, 2012, vol. 5, pp. 95–117.
13. Oh B. K, Lee W, Kim Y. K, Lee W. H, Choi J. W. Surface plasmon resonance immunosensor using self-assembled protein G for the detection of Salmonella paratyphi. J. Biotechnol. 2004, vol. 1, no. 111 (1), pp. 1–8.
14. Otten W., Gilligan C.A., Thornton C.R. Quantification of fungal antigens in soil with a monoclonal antibody-based ELISA: Analysis and reduction of soil-specific bias.
Phytopathology, 1997, no. 87, pp. 730–736.
https://doi.org/10.1094/PHYTO.1997.87.7.73015. Qi C., Gao G., Jin G. Label-free Biosensors for Health Applications. In book “Biosensors for Health, Environment and Biosecurity”, edited by Pier Andrea Serra. InTech, 2011, 550 p.
16. Starodub N. F. Efficiency of Biosensors in Environmental Monitoring. Book of SERIES IN SENSORS, Portable Biosensing of Food Toxicants and Environmental Pollutants, NewYork, CRC Press, Taylor&Francis Croup Boca Raton London, 2013, pp. 515–560.
https://doi.org/10.1201/b15589-21скачати повний текст статті в форматі PDF
