Mágneses immunvizsgálat
A mágneses immunpróba (MIA) a diagnosztikai immunpróba egy olyan típusa, amely a hagyományos enzimek (ELISA), radioizotópok (RIA) vagy fluoreszcens részek (Immunfluoreszcencia) helyett mágneses gyöngyöket használ jelölőként egy adott analit kimutatására. A MIA magában foglalja egy antitest specifikus kötődését az antigénhez, ahol a mágneses jelölés a pár egyik eleméhez van konjugálva. A mágneses gyöngyök jelenlétét ezután egy mágneses leolvasó (magnetométer) érzékeli, amely méri a gyöngyök által indukált mágneses térváltozást. A magnetométer által mért jel arányos a kiindulási mintában lévő analit (vírus, toxin, baktérium, szívmarker stb.) koncentrációjával.
Mágneses címkék
[szerkesztés]A mágneses gyöngyök nanoméretű vasoxid-részecskékből készülnek, amelyeket polimerekkel kapszuláznak vagy ragasztanak össze. Ezek a mágneses gyöngyök 35 nm-től 4,5 μm-ig terjednek. Az alkotó mágneses nanorészecskék 5 és 50 nm közöttiek, és külsőleg alkalmazott mágneses tér jelenlétében szuperparamágnesességnek nevezett egyedi tulajdonságot mutatnak. Ezt a szuperparamágneses tulajdonságot először az 1970-ben fizikai Nobel-díjjal kitüntetett francia Louis Néel fedezte fel, és már használják orvosi alkalmazásokban a mágneses rezonanciás képalkotásban (MRI) és biológiai elválasztásokban, de még nem használják kereskedelmi diagnosztikai alkalmazásokban a címkézésre. A mágneses címkék több olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek nagyon jól alkalmazkodnak az ilyen alkalmazásokhoz:
- nem befolyásolja őket a reagensek kémiai összetétele vagy a fényfehérítés, ezért idővel stabilak,
- a biomolekuláris mintában a mágneses háttér általában jelentéktelen,
- a minta zavarossága vagy festése nincs hatással a mágneses tulajdonságokra,
- a mágneses gyöngyök távolról is manipulálhatók mágnesességgel.
Kimutatás
[szerkesztés]
 |
Ez a szakasz nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szakaszban szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye. |
A mágneses immunpróba (MIA) mágnesesen jelölt antitestek segítségével képes kiválasztott molekulák vagy kórokozók kimutatására. Az ELISA-hoz vagy Western Blothoz hasonlóan működik, és két antitest kötődési folyamatot használ az analitok koncentrációjának meghatározására. A MIA mágneses gyöngyöt bevonó antitesteket használ. Ezek az antitestek közvetlenül kötődnek a kívánt kórokozóhoz vagy molekulához, és a kötött gyöngyök által adott mágneses jelet egy magnetométerrel olvassák le. A legnagyobb előnye ennek a technológiának az immunfestés szempontjából az, hogy folyékony közegben végezhető, míg az olyan módszerek, mint az ELISA vagy a Western Blotting, álló közeget igényelnek a kívánt célpont kötődéséhez, mielőtt a másodlagos ellenanyag (például HRP [lóretek-peroxidáz]) alkalmazható lenne. Mivel a MIA folyékony közegben végezhető, a kívánt molekulák pontosabb mérése végezhető el a modellrendszerben. Mivel a számszerűsíthető eredmények eléréséhez nem kell izolálást végezni, a felhasználók nyomon követhetik az aktivitást egy rendszeren belül. Így jobb képet kaphatnak a célpontjuk viselkedéséről.
A módok, amelyekkel ez a kimutatás történhet, nagyon sokfélék. A kimutatás legalapvetőbb formája, hogy a mintát egy olyan gravitációs oszlopon futtatják át, amely polietilén mátrixot tartalmaz a másodlagos antitesttel. A célvegyület kötődik a mátrixban lévő ellenanyaghoz, és a maradék anyagokat egy kiválasztott pufferrel kimossuk. Ezután a mágneses antitesteket ugyanezen az oszlopon vezetjük át, és egy inkubációs időszak után a nem kötött antitesteket ugyanolyan módszerrel mossuk ki, mint korábban. A membránon lévő antitestek által befogott célponthoz kötött mágneses gyöngyökből kapott értéket a célvegyület oldatban lévő mennyiségének meghatározására használjuk.
Mivel a módszertan nagyon hasonló az ELISA vagy a Western Blot módszeréhez, a MIA-kísérleteket úgy lehet átalakítani, hogy ugyanezt a detektálást használják, ha a kutató hasonló módon szeretné számszerűsíteni az adatait.
Magnetométerek
[szerkesztés]Egy egyszerű műszer képes a minta jelenlétének kimutatására és a teljes mágneses jel mérésére, azonban a hatékony MIA kifejlesztésének kihívása a természetesen előforduló mágneses háttér (zaj) és a gyenge mágnesesen jelölt célpont (jel) elkülönítése. Különböző megközelítéseket és eszközöket alkalmaztak a bioérzékelési alkalmazásokban értelmes jel-zaj arány (SNR) elérésére:.
- óriás mágneses ellenállású érzékelők és spinszelepek
- piezo-ellenállásos konzolok
- induktív érzékelők
- szupravezető kvantuminterferencia eszközök (SQUID)
- anizotróp mágneses-ellenállásos gyűrűk
- és miniatűr Hall-érzékelők.
Az SNR javítása azonban gyakran összetett műszert igényel, amely ismételt pásztázást és extrapolációt biztosít az adatfeldolgozáson keresztül, vagy a miniatűr és megfelelő méretű célpont és érzékelő pontos összehangolását. Ezen a követelményen túl a mágneses címkék nemlineáris mágneses tulajdonságait kihasználó MIA hatékonyan kihasználhatja a mágneses mező saját képességét, hogy áthatoljon a műanyagon, vízen, nitrocellulózon és más anyagokon, így lehetővé teszi a valódi volumetrikus méréseket különböző immunvizsgálati formátumoknál. A szuperparamágneses anyagok szuszceptibilitását mérő hagyományos módszerekkel ellentétben a nemlineáris mágnesezettségen alapuló MIA kiküszöböli a lineáris dia- vagy paramágneses anyagok, például a mintamátrix, a fogyóműanyagok és/vagy a nitrocellulóz hatását. Bár ezeknek az anyagoknak a saját mágnesessége nagyon gyenge, jellemzően -10-5 (dia) vagy +10-3 (para) szuszceptibilitási értékekkel, ha nagyon kis mennyiségű szuperparamágneses anyagot vizsgálunk, például nanogrammot tesztenként, a segédanyagok által generált háttérjelet nem lehet figyelmen kívül hagyni. A mágneses címkék nemlineáris mágneses tulajdonságain alapuló MIA során a gyöngyöket két frekvencián, f1 és f2 frekvencián váltakozó mágneses térnek teszik ki. Nemlineáris anyagok, például szuperparamágneses címkék jelenlétében a jel kombinatorikus frekvenciákon is rögzíthető, például f = f1 ± 2×f2 frekvencián. Ez a jel pontosan arányos az olvasótekercsben lévő mágneses anyag mennyiségével.
Ez a technológia lehetővé teszi a mágneses immunvizsgálatot számos formátumban, pl:
- hagyományos laterális áramlásos vizsgálat az arany címkék mágneses címkékkel való helyettesítésével
- függőleges áramlási tesztek, amelyek lehetővé teszik ritka analitok (például baktériumok) vizsgálatát nagy térfogatú mintákban.
- mikrofluidikai alkalmazások és biochipek
Leírták in vivo alkalmazásokhoz és multiparametrikus vizsgálatokhoz is.
Felhasználások
[szerkesztés]A MIA egy sokoldalú technika, amely a legkülönbözőbb gyakorlatokban használható.
Jelenleg a növényekben lévő vírusok kimutatására használják olyan kórokozók elkapására, amelyek normális esetben elpusztítanák a termést, mint például a Grapevine fanleaf virus, a Grapevine fanleaf virus és a Potato virus X. Adaptációi közé ma már olyan hordozható eszközök tartoznak, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy érzékeny adatokat gyűjtsön a terepen.
A MIA terápiás gyógyszerek monitorozására is használható. Egy 53 éves veseátültetett betegről szóló esetleírás részletesen bemutatja, hogyan tudták az orvosok megváltoztatni a terápiás gyógyszer mennyiségét.
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Magnetic immunoassay című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.