Fluoreszcens mérőkészülék a fluoreszcencia-dinamika kiszajú mérésére kis festék (bead) koncentrációk esetére 2011. November 4. Zelles Tivadar, Offenmüller.

Az előadások a következő témára: "Fluoreszcens mérőkészülék a fluoreszcencia-dinamika kiszajú mérésére kis festék (bead) koncentrációk esetére 2011. November 4. Zelles Tivadar, Offenmüller."— Előadás másolata:

1 Fluoreszcens mérőkészülék a fluoreszcencia-dinamika kiszajú mérésére kis festék (bead) koncentrációk esetére 2011. November 4. Zelles Tivadar, Offenmüller Katalin, Maák Pál

2 Az áramlásos fehérjekötés-erősség mérés elve Beadek leszakadnak Idő (s) Mulvaney et al., Biosensors-Bioelectronics 23, pp. 191-200, 2007 Ahol F s a Stokes erő, M s a forgatónyomaték Kötési erő: v az áramlási sebesség, r a bead sugara r Feszítőerő F k Kötés hossza L MsMs FsFs Áramlás v sebessége

3 Fluoreszcencia-mérésen alapuló fehérjekötés-erősség mérő berendezés Érzékelő Fényforrás Fénykábel Gerjesztés Fluoreszcencia Lemosó folyadék Motoros adagoló Állvány mozgatóval Minta víz lemosódik Állítható sebesség

4 A berendezés egyedi fejlesztésű erősítő és kiolvasó elektronikát tartalmaz Léghűtéses lézer Detektoregység az interferencia- szűrővel Áramlási cella mozgatható állványon Kevert optikai y kábel Az összeépített berendezés

5 A detektor árama illetve feszültsége a megvilágító fényintenzitással lineáris S 9269 erősítővel közös tokba foglalt fotodetektor A tok tartalma - detektor és erősítő – nagy erősítéssel

6 A fluoreszcencia-érzékelő detektor gyári paraméterei

7 Érzékenység (abszolút) 10nW Referencia érzékenység (abszolút)1 µW A/D átalakítás16 bit Tápegység+12 V, hálózati adapter KimenetUSB illetve LCD beépítve Optikai bemenetkábelhez adaptálva, szűrőtartóval Érzékelőfejek Egy nagyérzékenységű fluo: S9269 Referencia detektor, külső: BPX66 A megvalósított áramkör paraméterei

8 A lézer hőmérsékleti stabilizálása hőmérséklet teljesítmény Sikeres stabilizálás Stabilizálatlan lézer ingadozása

9 Fluoreszcencia-spektrumok lézeres gerjesztéssel és PMT spektrométerrel A kimutatható koncentráció határa 10 -4 mg/ml amely 7*10 -11 g festék gerjesztése ez 2,1*10 -13 mól Várhatóan ennél nagyobb koncentráció lesz a beadekkel Hullámhossz (nm) Tipikus spektrum interferenciaszűrő nélkül, 10 -1 mg/ml koncentrációnál Itt a folyadék nem áramlik!

10 Fluoreszcencia-spektrumok különböző hígítású beadekkel 1000-es hígítás 10000-es hígítás Fluoreszcencia csúcs Z=-1200 µm Z=-800 µm Z=-600 µm A végleges mintában reményeink szerint a 10 000 hígításnak megfelelőnél jóval több beadet sikerül megkötni

11 A mérési módszer validálása: különböző koncentrációjú festékek befecskendezése Befecskendezések kezdete Befecskendezések vége 10 -2 mg/ml 10 -1 mg/ml Sima víz Drasztikusan más a jel, ha a kamrában áramlik a folyadék, vagy ha áll! Egyenletes áramlási sebességet kell biztosítani! Látszik jelkülönbség a különböz ő koncentrációk hatására, de a mérés kiértékelhetetlen

12 Programozható adagoló – 20 ml fecskendőkkel Beállítható áramlási mennyiség – ezáltal beállítható áramlási sebesség a kamrában beáramlás kiáramlás

13 10 -4 mg/ml Egyenletesen áramló víz, de nem kontrollált sebességű festék-hozzákeverés – az egyidejűleg fluoreszkáló anyag-tartalom elég bizonytalan Kézi nyomású fecskendővel kevertük hozzá az áramló vízhez a különböző koncentrációjú festékeket – a kisebbik koncentrációt nem sikerült egyenletesen nyomni A mérési módszer validálása: egyenletes vízáramlási sebesség Kézi befecskendezés

14 Vízről egy adott koncentrációjú - 10 -4 mg/ml – (70 pikogram – 2,1*10 -13 mól festék egyszerre) oldatra váltás ugyanazon áramlási sebesség mellett Bár a jel a kis koncentráció miatt kicsi, a jel/zaj viszony 5-ös körül van A várható bead-koncentráció-értékek ennél magasabbal lesznek A mérési módszer validálása: váltás egyenletes vízáramlásról ugyanazon sebességű festék-áramlásra és vissza Festékoldat Víz

15 Nagyobb koncentrációval – 10 -3 mg/ml: A jelszint sokkal nagyobb, a jel-zaj viszony Átkapcsolási tranziens

16 Köszönöm a figyelmet!