- •Открытая лекция - представление результатов по проекту «Разработка и апробация аналитических систем для
- •Принцип иммунохроматографического анализа Конкуренция
- •Принцип иммунохроматографического анализа «Сэндвич»
- •Реакция антиген-антитело, моделирование ее кинетики
- •Первые модели иммунохроматографии
- •Кинетика взаимодействия аналита с маркерным конъюгатом
- •Диссоциация комплекса
- •Определение констант взаимодействия антиген-антитело
- •Определение состава белковых конъюгатов с наночастицами
- •Определение состава белковых конъюгатов с наночастицами
- •Определение количества антиген-
- •Зависимость концентрации IgG человека, связавшихся с конъюгатом ЗНЧ-sIgG, от исходно добавленной
- •Определение специфических антител (серодиагностика)
- •Моделирование кинетики образования окрашенного комплекса в традиционной схеме анализа
- •Влияние константы диссоциации на изменение окраски в аналитической зоне
- •Влияние концентрации антител на интенсивность окраски аналитической зоны
- •Влияние концентрации антител на интенсивность окраски аналитической зоны
- •Определение специфических IgG против антигенов микобактерии по «обратной» схеме
- •Моделирование кинетики образования окрашенного комплекса в «обратной» схеме анализа
- •Сравнение традиционной схемы и «обратной» схемы ИХА для определения специфических антител против рекомбинантного
- •Исследования проведены при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (ФЦП «Исследования и
- •Спасибо за внимание!
Открытая лекция - представление результатов по проекту «Разработка и апробация аналитических систем для мультиплексной внелабораторной серодиагностики приоритетных инфекций крупного рогатого скота»
Математическое моделирование иммунохроматографического анализа
к.х.н. Сотников Д.В.
Институт биохимии им. А.Н. Баха, ФИЦ Биотехнологии РАН
2017
Принцип иммунохроматографического анализа Конкуренция
Принцип иммунохроматографического анализа «Сэндвич»
Реакция антиген-антитело, моделирование ее кинетики
ka
A + R ↔ AR
kd
Скорость реакции
Решение уравнения
Где a = 2[A]0[R]0, b = [A]0 + [R]0 + kd/ka
Первые модели иммунохроматографии
Qian, S., Bau, H.H. (2003) A mathematical
model of lateral flow bioreactions applied to sandwich assays, Analytical Biochemistry,
322, 89-98.
«Сэндвич» ИХА
Равновесные условия!
Конкурентный ИХА
Qian, S., Bau, H.H. (2004) Analysis of lateral flow biodetectors: competitive format,
Analytical Biochemistry, 326, 211-224.
Кинетика взаимодействия аналита с маркерным конъюгатом
ka
A + P ↔ AP
kd
|
80 |
|
|
[A]0 = 100 нМ |
|
60 |
|
|
|
AP (нМ) |
|
|
|
[A]0 = 50 нМ |
40 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
[A]0 = 10 нМ |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
[A]0 = 1 нМ |
|
|
|
|
|
|
0 |
100 |
200 |
300 |
|
|
Время (сек) |
|
Вывод:
Нельзя использовать приближение равновесных условий!
Диссоциация комплекса
AR → A + R
kd
Доля диссоциировавшего комплекса
Доля диссоциированного комплекса
kd=1, 1/c |
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
kd=0,1, 1/c |
|
|
|
|
|
|
0,9 |
kd=0,01, 1/c |
|
|
|
|||
0,8 |
|
|
|
|
|
||
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
kd=0,001, 1/c |
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
kd=0,0001, 1/c |
|
0,1 |
|
|
|
|
|
||
0,0 |
|
|
|
|
|
kd=0,00001, 1/c |
|
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
Время, сек
Вывод:
Можно использовать приближение необратимой реакции
Определение констант взаимодействия антиген-антитело
Biacore |
Принцип метода |
Взаимодействия моноклональных антител с антигеном 38 кДа M. Tuberculosis
KA (M-1) |
ka (M-1сек-1) |
4.55×109 |
6.96×105 |
Определение состава белковых конъюгатов с наночастицами
Определение состава белковых конъюгатов с наночастицами
Количество Ig G на одну |
3D модель конъюгата |
наночастицу |
|
Вывод:
Концентрация антител в коллоидном конъюгате около 100 нМ
Sotnikov D.V., Zherdev A.V., Dzantiev B.B. International Journal of Molecular Sciences. 2015, v. 16, No 1, pp. 907-923.