Высокочувствительный АСМ-фишинг альбумина

Аннотация

Цель исследования состояла в разработке высокочувствительного способа детекции белка с помощью комбинации метода фишинга белка из потока аналита и метода регистрации и подсчёта единичных с помощью атомно-силовой микроскопии. Методы. АСМ-фишинг белков проводился из водного раствора белка при разных гидродинамических режимах. Измерения электрического заряда, вносимого в измерительную ячейку в процессе ввода аналита, осуществлялись с помощью цилиндра Фарадея. Результаты. Показана возможность эффективного фишинга белка на поверхность атомарно-ровной поверхности высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ) в области концентрации 10^-14 — 10^-18 моль/л. Сделано предположение, что высокая эффективность фишинга обусловлена трибоэлектрическим эффектом, который возникает при инжекции воды или водного раствора белка в измерительную ячейку. Обнаружено, что инжекция жидкости со скоростью 1 мл/с сопровождается индуцированием заряда в ячейке со скоростью ~нКл/с. Уменьшение скорости инекции водного раствора белка приводит к существенному снижению эффективности фишинга. Проведено сравнение скорости генерации заряда при трибоэлектрическом эффекте и в условиях поляризации жидкости во внешнем электрическом поле при прохождении раствора белка через проводящее кольцо, на которое подавался высоковольтный потенциал ~10 кВ. Показано, что заряд, генерируемый в и в том, и в другом случае, по порядку величины сходен. Заключение. Была проведена высокочувствительная детекция биомолекул альбумина с помощью метода АСМ-фишинга в 10^-18 М растворе. Разработанный подход на основе АСМ-фишинга для обнаружения белка в растворах со сверхнизкой концентрацией может быть использован для ранней диагностики заболеваний и патологий человека.