硅基芯片表面化学性质对蛋白质固定化的影响

周稳稳 廉洁 胡科家 高云华 徐百

引用本文: 周稳稳, 廉洁, 胡科家, 高云华, 徐百. 硅基芯片表面化学性质对蛋白质固定化的影响[J]. 物理化学学报, 2010, 26(10): 2821-2827. doi: 10.3866/PKU.WHXB20101016 shu
Citation:  ZHOU Wen-Wen, LIAN Jie, HU Ke-Jia, GAO Yun-Hua, XU Bai. Effect of Surface Chemical Properties of a Silicon Chip on Antibody Immobilization[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2010, 26(10): 2821-2827. doi: 10.3866/PKU.WHXB20101016 shu

硅基芯片表面化学性质对蛋白质固定化的影响

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(20975106) (20975106)

    中国科学院知识创新工程重要方向项目(KJCX2-YW-M15) 及国家重大专项(2008ZX08012-001) 资助 (KJCX2-YW-M15) 及国家重大专项(2008ZX08012-001)

摘要:

制备蛋白质芯片的关键在于将蛋白质固定到芯片表面并保持其生物学活性. 本实验中, 我们分别采用物 理吸附、直接化学固定、加入间隔臂化学固定和生物亲和作用固定的方法将癌胚抗原(CEA)抗体固定到硅基芯片 的二氧化硅表面. 基于抗原-抗体的特异性相互作用, 利用双抗体夹心酶联免疫法(ELISA)评价各种方法固定抗 体的效果. 实验结果表明, 在修饰有氨基的表面采用戊二醛作为偶联试剂固定CEA 抗体具有最高的偶联效率, 引入多聚赖氨酸(poly-L-lysine)作为间隔臂可以显著增强固定效果, 并可进一步降低非特异性吸附. 而利用生物 亲和作用固定CEA抗体也可获得较好的固定效果,但是非特异性吸附较严重.

English

    1. [1]

      1. Zhu, H.; Snyder, M. Curr. Opin. Chem. Biol., 2001, 5: 40

      1. Zhu, H.; Snyder, M. Curr. Opin. Chem. Biol., 2001, 5: 40

    2. [2]

      2. MacBeath, G. Nat Genet, 2002, 32(suppl.): 5262. MacBeath, G. Nat Genet, 2002, 32(suppl.): 526

    3. [3]

      3. Templin, M. F.; Stoll, D.; Schrenk, M.; Traub, P. C.; Võhringer, C. F.; Joos, T. O. Trends Biotechnol., 2002, 20: 1603. Templin, M. F.; Stoll, D.; Schrenk, M.; Traub, P. C.; Võhringer, C. F.; Joos, T. O. Trends Biotechnol., 2002, 20: 160

    4. [4]

      4. Ng, J. H.; Ilag, L. L. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 2002, 6: 3294. Ng, J. H.; Ilag, L. L. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 2002, 6: 329

    5. [5]

      5. Wilson, D. S.; Nock, S. Angew. Chem. Int. Edit., 2003, 42: 4945. Wilson, D. S.; Nock, S. Angew. Chem. Int. Edit., 2003, 42: 494

    6. [6]

      6. Angenendt, P. Drug Discovery Today, 2005, 10: 5036. Angenendt, P. Drug Discovery Today, 2005, 10: 503

    7. [7]

      7. Kusnezow, W.; Hoheisel, J. D. Biotechniques, 2002, 33(suppl.): 147. Kusnezow, W.; Hoheisel, J. D. Biotechniques, 2002, 33(suppl.): 14

    8. [8]

      8. Liotta, L. A.; Espina, V.; Mehta, A. I.; Calvert, V.; Rosenblatt, K.; Geho, D.; Munson, P. J.; Young, L.; Wulfkuhle, J.; Petricoin III, E. F. Cancer Cell, 2003, 3: 3178. Liotta, L. A.; Espina, V.; Mehta, A. I.; Calvert, V.; Rosenblatt, K.; Geho, D.; Munson, P. J.; Young, L.; Wulfkuhle, J.; Petricoin III, E. F. Cancer Cell, 2003, 3: 317

    9. [9]

      9. Lutanie, E.; Voegel, J. C.; Schaaf, P.; Freund, M.; Cazenave, J. P.; Schmitt, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1992, 89: 98909. Lutanie, E.; Voegel, J. C.; Schaaf, P.; Freund, M.; Cazenave, J. P.; Schmitt, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1992, 89: 9890

    10. [10]

      10. Vijayendran, R. A.; Leckband, D. E. Anal. Chem., 2000, 73: 47110. Vijayendran, R. A.; Leckband, D. E. Anal. Chem., 2000, 73: 471

    11. [11]

      11. Rossier, J. S.; kulrangan, G.; Girault, H. H.; Svojanovsky, S.; Wilson, G. S. Langmuir, 2000, 16: 848911. Rossier, J. S.; kulrangan, G.; Girault, H. H.; Svojanovsky, S.; Wilson, G. S. Langmuir, 2000, 16: 8489

    12. [12]

      12. Angenendt, P.; Glõkler, J.; Murphy, D.; Lehrach, H.; Cahill, D. J. Anal. Biochem., 2002, 309: 25312. Angenendt, P.; Glõkler, J.; Murphy, D.; Lehrach, H.; Cahill, D. J. Anal. Biochem., 2002, 309: 253

    13. [13]

      13. Kusnezow, W.; Hoheisel, J. D. J. Mol. Recognit., 2003, 16: 16513. Kusnezow, W.; Hoheisel, J. D. J. Mol. Recognit., 2003, 16: 165

    14. [14]

      14. Seong, S. Y. Clin Diagn Lab Immunol, 2002, 9: 92714. Seong, S. Y. Clin Diagn Lab Immunol, 2002, 9: 927

    15. [15]

      15. Kusnezow, W.; Jacob, A.; Walijew, A.; Diehl, F.; Hoheisel, J. D. Proteomics, 2003, 3: 25415. Kusnezow, W.; Jacob, A.; Walijew, A.; Diehl, F.; Hoheisel, J. D. Proteomics, 2003, 3: 254

    16. [16]

      16. Niemeyer, C. M.;Wacker, R.; Adler, M. Nucl. Acids Res., 2003, 31: e9016. Niemeyer, C. M.;Wacker, R.; Adler, M. Nucl. Acids Res., 2003, 31: e90

    17. [17]

      17. Peluso, P.;Wilson, D. S.; Do, D.; Tran, H.; Venkatasubbaiah, M.; Quincy, D.; Heidecker, B.; Poindexter, K.; Tolani, N.; Phelan, M.; Witte, K.; Jung, L. S.;Wagner, P.; Nock, S. Anal. Biochem., 2003, 312: 11317. Peluso, P.;Wilson, D. S.; Do, D.; Tran, H.; Venkatasubbaiah, M.; Quincy, D.; Heidecker, B.; Poindexter, K.; Tolani, N.; Phelan, M.; Witte, K.; Jung, L. S.;Wagner, P.; Nock, S. Anal. Biochem., 2003, 312: 113

    18. [18]

      18. Ramachandran, N.; Hainsworth, E.; Bhullar, B.; Eisenstein, S.; Rosen, B.; Lau, A. Y.;Walter, J. C.; LaBaer, J. Science, 2004, 305: 8618. Ramachandran, N.; Hainsworth, E.; Bhullar, B.; Eisenstein, S.; Rosen, B.; Lau, A. Y.;Walter, J. C.; LaBaer, J. Science, 2004, 305: 86

    19. [19]

      19. Oh, S. J.; Hong, B. J.; Choi, K. Y.; Park, J. W. OMICS, 2006, 10: 32719. Oh, S. J.; Hong, B. J.; Choi, K. Y.; Park, J. W. OMICS, 2006, 10: 327

    20. [20]

      20. Iwata, R.; Satoh, R.; Iwasaki, Y.; Akiyoshi, K. Colloids Surf. B, 2008, 62: 28820. Iwata, R.; Satoh, R.; Iwasaki, Y.; Akiyoshi, K. Colloids Surf. B, 2008, 62: 288

    21. [21]

      21. Hermanson, G. T. Bioconjugate techniques. 2nd ed. Rockford, Illinois: Academic Press, 200821. Hermanson, G. T. Bioconjugate techniques. 2nd ed. Rockford, Illinois: Academic Press, 2008

    22. [22]

      22. Haab, B. B.; Dunham, M. J.; Brown, P. O. Genome Biol., 2001, 2: 0004.122. Haab, B. B.; Dunham, M. J.; Brown, P. O. Genome Biol., 2001, 2: 0004.1

    23. [23]

      23. Stillman, B. A.; Tonkinson, J. L. Biotechniques, 2000, 29: 63023. Stillman, B. A.; Tonkinson, J. L. Biotechniques, 2000, 29: 630

    24. [24]

      24. Qian,W.; Yao, D.; Yu, F.; Xu, B.; Zhou, R.; Bao, X.; Lu, Z. Clin. Chem., 2000, 46: 145624. Qian,W.; Yao, D.; Yu, F.; Xu, B.; Zhou, R.; Bao, X.; Lu, Z. Clin. Chem., 2000, 46: 1456

    25. [25]

      25. MacBeath, G.; Schreiber, S. L. Science, 2000, 289: 176025. MacBeath, G.; Schreiber, S. L. Science, 2000, 289: 1760

    26. [26]

      26. Piehler, J.; Brecht, A.; Geckeler, K. E.; Gauglitz, G. Biosens. Bioelectron., 1996, 11: 57926. Piehler, J.; Brecht, A.; Geckeler, K. E.; Gauglitz, G. Biosens. Bioelectron., 1996, 11: 579

    27. [27]

      27. Penzol, G.; Armisén, P.; Fernández-Lafuente, R.; Rodés, L.; Guisán, J. M. Biotechnol. Bioeng., 1998, 60: 51827. Penzol, G.; Armisén, P.; Fernández-Lafuente, R.; Rodés, L.; Guisán, J. M. Biotechnol. Bioeng., 1998, 60: 518

    28. [28]

      28. Afanassiev, V.; Hanemann, V.;Wolfl, S. Nucl. Acids Res., 2000, 28: e6628. Afanassiev, V.; Hanemann, V.;Wolfl, S. Nucl. Acids Res., 2000, 28: e66

    29. [29]

      29. Piletsky, S. A.; Matuschewski, H.; Schedler, U.; Wilpert, A.; Piletska, E. V.; Thiele, T. A.; Ulbricht, M. Macromolecules, 2000, 33: 309229. Piletsky, S. A.; Matuschewski, H.; Schedler, U.; Wilpert, A.; Piletska, E. V.; Thiele, T. A.; Ulbricht, M. Macromolecules, 2000, 33: 3092

    30. [30]

      30. Wilson, D. S.; Nock, S. Curr. Opin. Chem. Biol., 2002, 6: 8130. Wilson, D. S.; Nock, S. Curr. Opin. Chem. Biol., 2002, 6: 81

    31. [31]

      31. Neubert, H.; Jacoby, E. S.; Bansal, S. S.; Iles, R. K.; Cowan, D. A.; Kicman, A. T. Anal. Chem., 2002, 74: 367731. Neubert, H.; Jacoby, E. S.; Bansal, S. S.; Iles, R. K.; Cowan, D. A.; Kicman, A. T. Anal. Chem., 2002, 74: 3677

    32. [32]

      32. Gupta, B.; Plummer, C.; Bisson, I.; Frey, P.; Hilborn, J. Biomaterials, 2002, 23: 86332. Gupta, B.; Plummer, C.; Bisson, I.; Frey, P.; Hilborn, J. Biomaterials, 2002, 23: 863

    33. [33]

      33. Stine, R.; Cole, C. L.; Ainslie, K. M.; Mulvaney, S. P.;Whitman, L. J. Langmuir, 2007, 23: 440033. Stine, R.; Cole, C. L.; Ainslie, K. M.; Mulvaney, S. P.;Whitman, L. J. Langmuir, 2007, 23: 4400

    34. [34]

      34. Gibson, T. D.;Woodward, J. R. Protein stabilization in biosensor systems//Biosensors and chemical sensors.Washington, DC: American Chemical Society, 1992: 4034. Gibson, T. D.;Woodward, J. R. Protein stabilization in biosensor systems//Biosensors and chemical sensors.Washington, DC: American Chemical Society, 1992: 40

    35. [35]

      35. Mateo, C.; Torres, R.; Fernández-Lorente, G.; Ortiz, C.; Fuentes, M.; Hidal , A.; López-Galle , F.; Abian, O.; Palomo, J. M.; Betancor, L.; Pessela, B. C. C.; Guisan, J. M.; Fernández-Lafuente, R. Biomacromolecules, 2003, 4: 77235. Mateo, C.; Torres, R.; Fernández-Lorente, G.; Ortiz, C.; Fuentes, M.; Hidal , A.; López-Galle , F.; Abian, O.; Palomo, J. M.; Betancor, L.; Pessela, B. C. C.; Guisan, J. M.; Fernández-Lafuente, R. Biomacromolecules, 2003, 4: 772

    36. [36]

      36. Lee, S. D.; Hsiue, G. H.; Chang, P. C. T.; Kao, C. Y. Biomaterials, 1996, 17: 159936. Lee, S. D.; Hsiue, G. H.; Chang, P. C. T.; Kao, C. Y. Biomaterials, 1996, 17: 1599

    37. [37]

      37. Kato, K.; Ikada, Y. Biotechnol. Bioeng., 1995, 47: 55737. Kato, K.; Ikada, Y. Biotechnol. Bioeng., 1995, 47: 557

    38. [38]

      38. Lee,W.; Oh, B. K.; Bae, Y. M.; Paek, S. H.; Lee, W. H.; Choi, J. W. Biosensors and Bioelectronics, 2003, 19: 18538. Lee,W.; Oh, B. K.; Bae, Y. M.; Paek, S. H.; Lee, W. H.; Choi, J. W. Biosensors and Bioelectronics, 2003, 19: 185

    39. [39]

      39. Turková, J. J. Chromatogr. B, 1999, 722: 1139. Turková, J. J. Chromatogr. B, 1999, 722: 11

    40. [40]

      40. Jung, Y.; Lee, J. M.; Jung, H.; Chung, B. H. Anal. Chem., 2007, 79: 653440. Jung, Y.; Lee, J. M.; Jung, H.; Chung, B. H. Anal. Chem., 2007, 79: 6534

    41. [41]

      41. Võlimaa, L. Streptavidin———a versatile binding protein for solid- phase immunoassays [D]. Turku: University of Turku, 200841. Võlimaa, L. Streptavidin———a versatile binding protein for solid- phase immunoassays [D]. Turku: University of Turku, 2008

    42. [42]

      42. Lue, R. Y. P.; Chen, G. Y. J.; Zhu, Q.; Lesaicherre, M. -L.; Yao, S. Q. Site-specific immobilization of biotinylated proteins for protein microarray analysis//Protein arrays. Totowa: Humana Press Inc., 2004: 85

      42. Lue, R. Y. P.; Chen, G. Y. J.; Zhu, Q.; Lesaicherre, M. -L.; Yao, S. Q. Site-specific immobilization of biotinylated proteins for protein microarray analysis//Protein arrays. Totowa: Humana Press Inc., 2004: 85

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  2009
  • 文章访问数:  4343
  • HTML全文浏览量:  46
文章相关
  • 发布日期:  2010-09-27
  • 收稿日期:  2010-04-22
  • 网络出版日期:  2010-09-27
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章