潜在的な免疫ベースのバイオセンサーとしての抗体コーティングされたマイクロカン酸剤の特性評価

この研究では、ミクロファブリック化されたカンチレバー表面に共有固定化されたミオグロビンに対するモノクローナル抗体の活性、安定性、寿命、および再利用性を調査しました。これらのセンシング表面は、新規の片持ちベースの免疫センサーの開発において私たちにとって興味深いものです。このようなセンサーの場合、抗体層は感知要素を表し、マイクロカンチレバーは機械的トランスデューサーとして機能します。再利用可能な生物学的コーティングを生成する手順は、さまざまな独立した技術でテストされています。酵素リンクされた免疫吸着アッセイ（ELISA）を使用して、活性抗体コーティングの存在を決定し、固定化抗体の寿命と安定性を監視しました。この分析により、固定化抗体層の活性は、安定化剤としてスクロースの導入により、より安定していることがわかりました。スクロースは、各再生ステップの後、固定化抗体層に適用されました。固定化された抗体は、最大7週間安定した活性寿命を持っていることがわかりました。蛍光顕微鏡を使用して、片持ちの金と窒化シリコン側のコーティングの分布に関する情報を提供しました。原子力顕微鏡を使用して、片持ちの生物学的コーティングの存在を決定し、センサーの生物学的要素の表面形態に関する情報を取得しました。結合された結果は、最適化されたセンシング要素の開発に関する貴重な情報を提供し、将来のセンサーからセンサーへの特性評価に使用する一連の方法を実証します。ミクロカンティレバーベースのセンサープロトタイプで検出されたミオグロビンに対する抗体活性を示す予備的な実験結果は、提案された免疫感覚技術の動機と可能性を確認しました。

In this study, we investigated the activity, stability, lifetime and re-usability of monoclonal antibodies to myoglobin covalently immobilised onto microfabricated cantilever surfaces. These sensing surfaces are of interest to us in the development of novel cantilever-based immunosensors. For such sensors the antibody layer represents the sensing element while the microcantilever acts as a mechanical transducer. A procedure for producing re-usable biological coatings has been tested with different independent techniques. An Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) was used to determine the presence of an active antibody coating, and to monitor the lifetime and stability of the immobilised antibody. Through this analysis, the activity of the immobilised antibody layer was found to be more stable with the introduction of sucrose, as a stabilising agent. Sucrose was applied to the immobilised antibody layer after each regeneration step. The immobilised antibody was found to have a stable active lifetime for up to 7 weeks. Fluorescence microscopy was used to give information on the distribution of the coating on the gold and silicon nitride sides of the cantilever. Atomic Force Microscopy was used to determine the presence of the biological coating on the cantilever and to obtain information on the surface morphology of the biological element of the sensor. The combined results provide valuable information on the development of an optimised sensing element and demonstrate a set of methods to use for future sensor-to-sensor characterisation. Preliminary experimental results showing the antibody activity against myoglobin, detected with a microcantilever based sensor prototype confirmed the motivations and potentialities of the proposed immunosensing technique.