Nghiên cứu và phát triển bộ cảm biến miễn dịch điện hóa để phát hiện virus viêm não Nhật Bản

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN QUANG HUY NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN BỘ CẢM BIẾN MIỄN DỊCH ĐIỆN HÓA ĐỂ PHÁT HIỆN VIRUS VIÊM NÃO NHẬT BẢN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN QUANG HUY NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN BỘ CẢM BIẾN MIỄN DỊCH ĐIỆN HÓA ĐỂ PHÁT HIỆN VIRUS VIÊM NÃO NHẬT BẢN Chuyên ngành: Công nghệ vật liệu điện tử Mã số LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.
- PGS.TS PHAN THỊ NGÀ Hà Nội - 2012 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đề tài: “Nghiên cứu và phát triển bộ cảm biến miễn dịch điện hóa để phát hiện virus viêm não Nhật Bản” do chính tôi đề xuất và thực hiện dưới sự giúp đỡ của các thầy hướng dẫn.
- Các kết quả trong luận án là hoàn toàn trung thực, chưa từng được công bố hay sử dụng để bảo vệ cho bất kỳ luận án nào khác.
- Tất cả các công trình đã công bố chung với thầy hướng dẫn khoa học và đồng nghiệp đều được sự đồng ý của các tác giả trước khi đưa vào luận án.
- Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung luận án này.
- Xin cảm ơn tới tất cả các thành viên nhóm cảm biến sinh học thuộc Viện ITIMS đã nhiệt tình giúp đỡ để tôi hoàn thành tốt luận án này.
- Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy – cô giáo cũ, những người thân và bạn bè đã động viên về tinh thần, giúp đỡ về vật chất cũng như chuyên môn trong suốt quá trình thực hiện luận án.
- LÝ THUYẾT VỀ CẢM BIẾN MIỄN DỊCH 5 1.1.
- Khái niệm cảm biến sinh học và cảm biến miễn dịch 6 1.2.
- Cảm biến miễn dịch phát hiện virus gây bệnh 8 1.2.1 Khái niệm về virus gây bệnh 8 1.2.2 Bệnh truyền nhiễm do virus 9 1.2.3 Bệnh do virus viêm não Nhật Bản 11 1.2.4 Triển vọng của cảm biến miễn dịch trong phát hiện virus gây bệnh 12 1.3.
- Phân loại cảm biến miễn dịch 14 1.3.1 Cảm biến miễn dịch điện hóa Cảm biến miễn dịch đo điện thế Cảm biến miễn dịch đo dòng Cảm biến miễn dịch đo tổng trở Cảm biến miễn dịch đo độ dẫn 20 1.3.2 Cảm biến miễn dịch quang 20 1.3.3 Cảm biến miễn dịch áp điện 21 1.3.4 Cảm biến miễn dịch nhiệt 21 1.4.
- Chuyển điện tử trong cảm biến miễn dịch 21 1.5.
- Động học tương tác kháng nguyên – kháng thể 24 1.6.
- Các phương pháp cố định kháng thể cho cảm biến miễn dịch 29 1.6.1 Kỹ thuật miễn dịch 29 1.6.2 Các phương pháp cố định kháng thể Hấp phụ vật lý Liên kết cộng hóa trị Ái lực sinh học 37 1.7.
- Cảm biến miễn dịch điện hóa trên cơ sở vi điện cực 40 1.8.
- Cảm biến miễn dịch điện hóa sử dụng hạt nano vàng và protein A 41 1.9.
- CỐ ĐỊNH KHÁNG THỂ TỪ HUYẾT THANH BỆNH NHÂN CHO CẢM BIẾN MIỄN DỊCH 45 2.1.
- Vật liệu và phương pháp 47 2.2.1 Vật liệu, hóa chất 47 2.2.2 Chế tạo vi điện cực 47 2.2.3 Phương pháp thực nghiệm Làm sạch bề mặt điện cực Cố định kháng thể từ huyết thanh lên điện cực Khảo sát đặc trưng bề mặt điện cực 51 2.3.
- Kết quả và thảo luận 53 2.3.1 Hình thái bề mặt điện cực quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét 53 2.3.2 Hình thái bề mặt điện cực quan sát bằng kính hiển vi lực nguyên tử 57 2.3.3 Phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier 60 2.3.4 Hiển vi huỳnh quang bề mặt điện cực 52 2.4.
- PHÁT TRIỂN BỘ CẢM BIẾN MIỄN DỊCH ĐIỆN HÓA SỬ DỤNG KHÁNG THỂ TỪ HUYẾT THANH BỆNH NHÂN ĐỂ PHÁT HIỆN VIRUS VIÊM NÃO NHẬT BẢN 73 3.1.
- Vật liệu và phương pháp 75 3.2.1 Vật liệu, hóa chất 75 3.2.2 Đảm bảo an toàn sinh học 76 3.2.3 Cố định kháng thể 76 3.2.4 Đóng gói và bảo quản cảm biến miễn dịch 77 3.2.5 Kiểm tra kháng nguyên virus trong mẫu phân tích 77 3.2.6 Đo đặc trưng nhạy của cảm biến miễn dịch điện hóa Phát hiện gián tiếp kháng nguyên virus dựa trên sự thay đổi độ dẫn Phát hiện trực tiếp kháng nguyên dựa trên sự thay đổi tổng trở không faraday 80 3.3.
- Kết quả và thảo luận 82 3.3.1 Kiểm tra sự có mặt kháng nguyên virus trong mẫu phân tích 82 3.3.2 Phát hiện gián tiếp kháng nguyên virus dựa trên sự thay đổi độ dẫn 82 3.3.3 Phát hiện trực tiếp kháng nguyên virus dựa trên sự thay đổi tổng trở không faraday 94 3.4.
- TĂNG CƯỜNG TÍN HIỆU CẢM BIẾN MIỄN DỊCH ĐIỆN HÓA SỬ DỤNG HẠT NANO VÀNG GẮN PROTEIN A 110 4.1.
- Vật liệu và phương pháp 113 4.2.1 Vật liệu, hóa chất 113 4.2.2 Thiết kế nghiên cứu 114 4.2.3 Quy trình tổng hợp phức hợp hạt nano vàng – protein A (Au/PrA Khảo sát hoạt tính sinh học của Au/PrA trong dung dịch 115 4.2.5 Khảo sát hoạt tính sinh học của Au/PrA trên bề mặt điện cực Hiển vi điện tử quét Hiển vi huỳnh quang 116 4.2.6 Khảo sát tín hiệu cảm biến miễn dịch sử dụng phức hợp Au/PrA 116 4.3.
- Kết quả và thảo luận 117 4.3.1 Tổng hợp hạt nano vàng 117 4.3.2 Sự ổn định và sự phân bố kích thước hạt nano Au 118 4.3.3 Phổ hấp thụ tử ngoại-khả kiến (UV–vis) của phức hợp Au/PrA 120 4.3.4 Hoạt tính sinh học của phức hợp Au/PrA trong dung dịch 121 4.3.5 Hoạt tính sinh học của phức hợp Au/PrA trên bề mặt điện cực 123 4.3.6 Tín hiệu cảm biến miễn dịch sử dụng phức hợp Au/PrA 126 4.4.
- Kết luận 128 KẾT LUẬN CHUNG 129 KIẾN NGHỊ 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 148 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TT Viết tắt Từ tiếng Anh đầy đủ Nghĩa tiếng Việt 1 Ab Antibody Kháng thể 2 ADB Asian development bank Ngân hàng phát triển châu Á 3 ADN Deoxyribonucleic acid Axit deoxyribonucleic 4 AFM Atomic force microscopy Hiển vi lực nguyên tử 5 Ag Antigen Kháng nguyên 6 APTES 3-aminopropyl–triethoxy-silane 3-aminopropyl–triethoxy-silan 7 ARN Ribonucleic acid Axit ribonucleic 8 ATP Adenosine triphosphate Adenosin triphosphat 9 Au Gold Vàng 10 BSA Bovine serum albumin Albumin huyết thanh bò 11 EID50 50% embryo infective dose Liều nhiễm trùng phôi gà 50% 12 EIS Electrochemical impedance spectroscopy Phổ tổng trở điện hóa 13 ELISA Enzyme linked immuno sorbent assay Thử nghiệm hấp phụ miễn dịch gắn men 14 EMS Electron microscopy science Khoa học hiển vi điện tử 15 FET Field effect transistor Tranzito hiệu ứng trường 16 FITC Fluorescein isothiocyanate Fluorescein isothiocyanat 24 FM Fluorescence microscopy Hiển vi huỳnh quang 17 FTIR Fourier transform infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier 18 GA Glutaraldehyde Glutaraldehyt 19 HBsAg Hepatitis B surface antigen Kháng nguyên bề mặt virus viêm gan B 20 HIV Human immunodeficiency virus Virus gây suy giảm miễn dịch cho người 22 HPV Human papillomavirus Virus papilloma ở người 23 HRP Horseradish peroxidase Peroxidaza cải ngựa 25 IOP Institute of Physics, UK Viện vật lý, vương quốc Anh viii TT Ký hiệu Từ tiếng Anh đầy đủ Nghĩa tiếng Việt 26 ISE Ion selective electrode Điện cực chọn lọc ion 27 ISFET Ion sensitive field effect transistor Tranzito hiệu ứng trường nhạy ion 28 ISI Institute of Scientific Information Viện thông tin khoa học 29 ITIMS International Training Institute for Materials Science Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học vật liệu 30 LOD Limit of detection Giới hạn phát hiện 31 MAC-ELISA IgM antibody capture ELISA Thử nghiệm miễn dịch gắn men phát hiện kháng thể IgM 32 MeOH Methanol Metanol 33 NADH Nicotinamide adenine dinucleotide Nicotinamit adenin dinucleotit 34 NHS N-Hydroxysuccinimide N-Hydroxysuccinimit 35 NIHE National Institute of Hygiene and Epidemiology Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương 36 PANi Polyaniline Polyanilin 37 PBS Phosphate buffered saline Muối đệm phốt phát 38 PCR Polymerase chain reaction Phản ứng chuỗi polymeraza 39 Ppy Polypyrrole Polypyrrol 40 PrA Protein A Protein A 41 QCM Quartz crystal microbalance Vi cân tinh thể thạch anh 42 SAM Self-assembled monolayer Đơn lớp tự sắp xếp 43 SARS Severe acute respiratory syndrome Hội chứng viêm đường hô hấp cấp 44 SARS-CoV Severe acute respiratory syndrome associated coronavirus Virus corona kết hợp gây hội chứng viêm đường hô hấp cấp 45 SAW Surface acoustic wave Sóng âm bề mặt 46 SD Standard deviation Độ lệch chuẩn 47 SEM Scanning electron microscopy Hiển vi điện tử quét 48 SJR Scientific journal rankings Xếp hạng tạp chí khoa học 49 SPR Surface plasmon resonance Cộng hưởng plasmon bề mặt 50 TEM Transmission electron microscopy Hiển vi điện tử truyền qua 52 UV-vis Ultraviolet-visible Tử ngoại-khả kiến 51 WHO World Health Organization Tổ chức y tế thế giới ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Tên bảng biểu Trang 1 Bảng 1.1 Bệnh mới nổi và tái phát do virus ở khu vực Đông Nam Á 10 2 Bảng 1.2 Một số nghiên cứu về cảm biến miễn dịch để phát hiện virus gây bệnh 14 3 Bảng 1.3 Cảm biến miễn dịch điện hóa dựa trên loại hình chuyển đổi tín hiệu và đối tượng phân tích 17 4 Bảng 1.4 Một số nhóm chức phổ biến của protein và bề mặt chức năng 34 5 Bảng 1.5 Một số kết quả nghiên cứu sử dụng hạt nano Au để tăng cường tín hiệu cảm biến miễn dịch điện hóa nhằm phát hiện virus gây bệnh 43 6 Bảng 2.1.
- Cỡ mẫu kiểm tra các đặc trưng bề mặt điện cực 53 7 Bảng 2.2 Số lượng điểm ảnh huỳnh quang trung bình (APTES–serum) 66 8 Bảng 2.3 Số lượng điểm ảnh huỳnh quang trung bình (APTES–GA–serum) 67 9 Bảng 2.4 Số lượng điểm ảnh huỳnh quang trung bình (APTES–GA–antiHIgG–serum) 68 10 Bảng 2.5 Số lượng điểm ảnh huỳnh quang trung bình (APTES–GA–PrA–serum) 68 11 Bảng 2.6 So sánh số lượng điểm ảnh huỳnh quang (G) trung bình/ô/phương pháp cố định 71 12 Bảng 3.1 Số liệu tín hiệu điện thế của cảm biến miễn dịch thay đổi theo thời gian và các nồng độ chất phân tích xác định đo bằng phương pháp tổng trở không faraday 104 13 Bảng 3.2 Số liệu tín hiệu điện thế của cảm biến miễn dịch thay đổi theo nồng độ chất phân tích đo bằng phương pháp tổng trở không faraday 106 14 Bảng 3.3 So sánh kết quả dò tìm kháng nguyên virus gây bệnh của một số loại cảm biến miễn dịch.
- 108 x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TT Tên hình vẽ, đồ thị Trang 1 Hình 1.1 (a) 20.562 công trình liên quan đến cảm biến sinh học công bố từ năm .
- 7 2 Hình 1.2 (a) 2.937 công trình liên quan đến cảm biến miễn dịch công bố từ năm 1991–2010.
- (b) chỉ số đánh giá chất lượng công trình về cảm biến miễn dịch đã công bố.
- 8 3 Hình 1.3 Đáp ứng miễn dịch (sinh kháng thể IgM, IgG) sau khi nhiễm virus Dengue.
- 9 4 Hình 1.4 Bản đồ địa lý vùng lưu hành các bệnh truyền nhiễm: (a) bệnh bắt nguồn từ động vật hoang dại.
- 9 5 Hình 1.5 Chiến lược phát hiện virus gây bệnh 15 6 Hình 1.6 Nguyên lý hoạt động của cảm biến miễn dịch.
- 16 7 Hình 1.7 Một số kiểu điện cực sử dụng cho cảm biến miễn dịch điện hóa 16 8 Hình 1.8 Sự dịch chuyển điện tử trong protein.
- 22 9 Hình 1.9 Chuyển điện tử trực tiếp (xuyên hầm) từ tâm hoạt động của enzym tới điện cực.
- 23 10 Hình 1.10 Gắn kết bước đơn của kháng nguyên đơn trị trong dung dịch và kháng thể đơn trị gắn trên bề mặt cảm biến.
- 24 11 Hình 1.11 Gắn kết bước kép của kháng nguyên đơn trị trong dung dịch và kháng thể 2 trị gắn trên bề mặt cảm biến.
- 26 12 Hình 1.12 Gắn kết của kháng nguyên hai trị trong dung dịch và kháng thể hai trị gắn trên bề mặt cảm biến (bước kép).
- 27 13 Hình 1.13 Gắn kết của kháng nguyên 3 trị trong dung dịch và kháng thể hai trị gắn trên bề mặt cảm biến.
- 28 14 Hình 1.14 (a) Cấu trúc kháng thể IgG và (b) tương tác kháng nguyên – kháng thể.
- 30 15 Hình 1.15 Kỹ thuật miễn dịch: (a) cạnh tranh đồng thể, (b) không cạnh tranh dị thể, (c) cạnh tranh dị thể và (d) đo miễn dịch cạnh tranh dị thể.
- 32 xi 16 Hình 1.16 Sử dụng nhóm amin để cố định kháng thể lên bề mặt rắn đã được biến đổi để tạo nhóm –NSH (a) và nhóm –CHO (b) 35 17 Hình 1.17 Sử dụng nhóm thiol để cố định protein lên bề mặt rắn được biến đổi để tạo maleimide (a), nhóm disulfide (b) và nhóm vinyl sulfone (c) 36 18 Hình 1.18 Hoạt hóa nhóm –COOH để cố định protein lên bề mặt rắn đã biến đổi để tạo nhóm amin 37 19 Hình 1.19 Cấu trúc chung của một bề mặt cảm biến trên cơ sở cố định đoạn ADN sợi đơn (ssDNA) đã được biotin hóa thông qua cầu nối streptavidin 39 20 Hình 1.20 Cố định kháng thể thông qua phần tử trung gian protein A 39 21 Hình 2.1 (a) Mô phỏng cách tạo vi điện cực đan xen có cấu hình 10 m x 10 m, (b) vi điện cực thành phẩm kiểu trên dưới sau khi cắt phiến và phóng đại một phần với các thanh điện cực đan xen.
- (c) vi điện cực được gắn lên đế, sẵn sàng cho quá trình đo.
- 48 22 Hình 2.2 Hình ảnh hiển vi điện tử quét bề mặt điện cực trước và sau khi cố định với nồng độ huyết thanh thay đổi: 0,1 mg/ml.
- 1 mg/ml (hàng dọc) tương ứng với từng phương pháp cố định (hàng ngang): A) APTES–serum.
- B) APTES–GA–serum.
- C) APTES–GA–antiHIgG–serum.
- D) APTES–GA–PrA–serum.
- 57 23 Hình 2.3 Hình ảnh hiển vi lực nguyên tử bề mặt điện cực: A) trước khi silan hóa và B) sau khi silan hóa bằng APTES: C) APTES–serum.
- C) APTES–GA–serum.
- D) APTES–GA–antiHIgG–serum.
- E) APTES–GA–PrA–serum.
- 60 24 Hình 2.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại biến đổi chuỗi Fourier trong vùng số sóng 1800–1300 cm-1 của bề mặt điện cực trước và sau khi cố định với 1 mg/ml huyết thanh chứa kháng thể kháng virus VNNB: (a) Bề mặt điện cực sau khi silan hóa.
- (b) APTES–serum.
- (c) APTES–GA–serum.
- (d) APTES–GA–antiHIgG–serum.
- (e) APTES–GA–PrA–serum.
- 62 25 Hình 2.5 Hình ảnh hiển vi huỳnh quang bề mặt điện cực sau khi ủ với FITC–Ab: A) APTES–serum.
- Cột thứ nhất cố định với 1 mg/ml BSA thay cho huyết thanh bệnh nhân.
- cột thứ 2, 3, 4 tương ứng với các nồng độ huyết thanh bệnh nhân chứa kháng thể 65 xii kháng virus VNNB: 0,1 mg/ml.
- 26 Hình 2.6 So sánh số lượng điểm ảnh huỳnh quang (G) trung bình/ô giữa các phương pháp theo từng nồng độ huyết thanh chứa kháng thể kháng virus VNNB cố định 69 27 Hình 3.1 Tóm tắt quá trình cố định kháng thể từ huyết thanh bệnh nhân lên bề mặt điện cực.
- 1) điện cực trước khi silan hóa, 2) điện cực sau khi silan hóa bằng APTES.
- cố định kháng thể bằng các phương pháp: (a) APTES–serum, (b) APTES–GA–antiHIgG–serum, (c) APTES–GA–serum và (d) APTES–GA–PrA–serum.
- 76 28 Hình 3.2 (a) Cảm biến vi điện cực trong quá trình đóng gói trên đế thiết kế với khe cắm 3 chân.
- 77 29 Hình 3.3 Sơ đồ hệ đo sử dụng bộ khuếch đại Lock-in RS 830 78 30 Hình 3.4 Cảm biến miễn dịch trên cơ sở cố định kháng thể từ huyết thanh bệnh nhân bằng phương pháp APTES–GA–PrA–serum để phát hiện gián tiếp virus: (a) bề mặt điện cực sau khi cố định kháng thế.
- (b) sau khi ủ với kháng nguyên virus.
- 80 31 Hình 3.5 Cảm biến miễn dịch trên cơ sở cố định kháng thể từ huyết thanh bệnh nhân bằng phương pháp APTES–GA–PrA–serum để phát hiện trực tiếp virus: (a) bề mặt điện cực sau khi cố định với kháng thể.
- 81 32 Hình 3.6 Hình ảnh hiển vi điện tử truyền qua của các hạt virus VNNB (kích thước 45 nm) trong mẫu phân tích sau khi siêu ly tâm 82 33 Hình 3.7 Sự thay đổi độ dẫn của cảm biến miễn dịch theo nồng độ H2O2 trong dung dịch 0,02 M PBS (pH 7,0) chứa 0,05 M KI và 0,15 M NaCl: (a) ủ với với huyết thanh chuột khỏe mạnh.
- ủ với 50 ng/ml kháng nguyên virus VNNB: (b) APTES–serum, (c) APTES–GA–antiHIgG–serum, (d) APTES–GA–serum và (e) APTES–GA–PrA–serum.
- 85 34 Hình 3.8 Tín hiệu của cảm biến miễn dịch phụ thuộc vào nồng độ KI (A) và độ pH của dung dịch phân tích (B).
- (a) APTES–serum.
- (b) APTES–GA–antiHIgG–serum.
- (c) APTES–GA–serum và (d) APTES–GA–87 xiii PrA–serum.
- 35 Hình 3.9 Thay đổi tín hiệu điện thế của cảm biến miễn dịch theo thời gian để phát hiện kháng nguyên virus VNNB (25 ng/ml, 50 ng/ml.
- 0,1 µg/ml, 0,5 µg/ml và 1 µg/ml), tương ứng với các phương pháp cố định kháng thể: (a) APTES–serum.
- (b) APTES–GA–serum.
- (c) APTES–GA–antiHIgG–serum.
- (d) APTES–GA–PrA–serum.
- 89 36 Hình 3.10 Thay đổi tín hiệu điện thế của cảm biến miễn dịch theo nồng độ kháng nguyên virus VNNB tương ứng với các phương pháp cố định kháng thể: (a) APTES–serum.
- (c) APTES–GA–serum và (d) APTES–GA–PrA–serum.
- 91 37 Hình 3.11 So sánh khả năng phát hiện virus của cảm biến miễn dịch trên cơ sở cố định kháng thể từ huyết thanh bệnh nhân sử dụng phương pháp APTES–GA–PrA–serum trước và sau 3 tháng bảo quản ở 40C.
- 93 38 Hình 3.12 (a) Mạch điện tương đương của vi điện cực Pt trên cơ sở cố định kháng thể từ huyết thanh bệnh nhân, trong đó Cdl, Rsol, Rcs và Cdi tương ứng cho điện dung lớp kép, điện trở dung dịch, điện trở bề mặt của phức hợp các phần tử sinh học giữa hai vi điện cực và điện dung lớp điện môi.
- (b) Phổ tổng trở của cảm biến vi điện cực trên cơ sở kháng thể từ huyết thanh bệnh nhân trong dải tần số từ 1 Hz đến 1 MHz 99 39 Hình 3.13 Sự thay đổi tổng trở trên bề mặt cảm biến khi tiếp xúc với các nồng độ khác nhau của kháng nguyên virus VNNB.
- 101 40 Hình 3.14 Tín hiệu điện thế của cảm biến miễn dịch theo thời gian tương ứng với chất phân tích: (SM) huyết thanh chuột pha loãng 50 lần.
- kháng nguyên virus VNNB: (J10) 10 µg/ml, (J20) 20 µg/ml, (J30) 30 µg/ml và (J50) 50 µg/ml.
- 102 41 Hình 3.15 Thay đổi tín hiệu điện thế của cảm biến miễn dịch theo nồng độ kháng nguyên virus VNNB và kháng nguyên virus Dengue.
- 105 42 Hình 4.1 Thiết kế quá trình tổng hợp phức hợp hạt nano vàng gắn protein A (Au/PrA) và khảo sát các đặc trưng liên quan.
- (b1) Sự tạo thành hạt nano Au trước khi xử lý với PrA theo quy trình 2 và (b2) lược đồ phân bố kích thước của 118 xiv 283 hạt Au trong dung dịch (quy trình 2) 44 Hình 4.3 (a1) Phân bố hạt nano Au khử theo quy trình 1 và bao bọc bởi PrA, các hạt Au có kích thước đồng đều cỡ 10 nm, có ảnh phóng đại góc trái dưới và (a2) độ ổn định của phức hợp Au/PrA sau 6 tháng lưu giữ ở – 200C (quy trình 1).
- (b1) Phân bố hạt nano Au khử theo quy trình 2 và bao bọc bởi PrA, các hạt Au có kích thước đồng đều cỡ 15 nm, có ảnh phóng đại góc trái dưới và (b2) độ ổn định của phức hợp Au/PrA sau 6 tháng lưu giữ ở – 200C (quy trình 2) 119 45 Hình 4.4 (a1) Phổ hấp thụ tử ngoại-khả kiến (UV-vis) của phức hợp Au/PrA sau khi mới tổng hợp và sau 6 tháng, (a2) hình ảnh hạt nano Au lưu giữ sau 6 tháng ở -200C (quy trình 1).
- 121 46 Hình 4.5 (a) Hình ảnh hiển vi điện tử truyền qua của virus VNNB (mũi tên) trước và (b) sau khi phản ứng với phức hợp Au/PrA (đầu mũi tên), hình dưới phía trái phóng đại hai hạt virus VNNB gắn bởi các hạt nano Au.
- (c) mô phỏng quá trình hình thành liên hợp giữa Au/PrA và hạt virus.
- 122 47 Hình 4.6 (a) Ảnh hiển vi điện tử quét của điện cực ở độ phóng đại thấp và (b) một phần bề mặt điện cực sau khi gắn với phức hợp Au/PrA được phóng đại có các hạt nano Au kích thước 10 nm phân bố đều.
- 124 48 Hình 4.7 (a) Điểm sáng huỳnh quang không xuất hiện trên bề mặt điện cực khi ủ với BSA và FITC–Ab.
- (b) hình ảnh huỳnh quang của điện cực sau khi gắn với Au/PrA, kháng thể từ huyết thanh bệnh nhân kháng virus VNNB và FITC–Ab.
- (c) Mô hình điện cực cố định với kháng thể: (c1) ủ trực tiếp với kháng thể, (c2) qua hạt nano Au, (c3) định hướng qua protein A và (c4) qua phức hợp Au/PrA.
- 125 49 Hình 4.8 A) Tín hiệu cảm biến miễn dịch không sử dụng phức hợp Au/PrA bằng phương pháp APTES-GA-serum (a) và phương pháp APTES-GA-PrA-serum (b).
- tín hiệu cảm biến sau khi sử dụng phức hợp Au/PrA (phương pháp APTES-Au/PrA-serum) (c).
- B) Phát hiện kháng nguyên virus của cảm biến miễn dịch sử dụng phức hợp Au/PrA.
- Một số kỹ thuật chẩn đoán phòng xét nghiệm được sử dụng phổ biến hiện nay như: phân lập, trung hòa, hấp phụ miễn dịch gắn men (ELISA), miễn dịch huỳnh quang, các kỹ thuật sinh học phân tử (PCR .
- Chính vì vậy, đối với bệnh truyền nhiễm do virus nói chung, việc sử dụng kỹ thuật chẩn đoán nhanh có khả năng sàng lọc tại chỗ bằng một thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, có độ nhạy và độ đặc hiệu cao, thao tác mẫu dễ dàng vẫn là mấu chốt quan trọng để ngăn chặn quá trình lây nhiễm, từ đó có biện pháp cách ly bệnh nhân kịp thời và/hoặc đưa ra phác đồ điều trị hiệu quả [23]

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt