в досліджуваному розчині і від кінетики процесів біохімічного взаємодії аналіту з лігандом.
Таким чином, вимірюючи величину зсуву мінімуму кривої ППР, в принципі стало можливим виявляти присутність і вимірювати концентрацію в розчинах багатьох важливих біохімічних речовин і мікрочастинок (вірусів, бактерій, антитіл, ...). А знімаючи залежність величини зсуву від часу, можна вивчати кінетику їх біохімічних взаємодій і її залежність від різних факторів. Власне, сам прецизійний біохімічний аналіз на молекулярному рівні виконує в цьому випадку специфічний чутливий шар ліганда (биорецепторами), нанесеного на поверхню металевої плівки, а метод ППР дозволяє досить точно зчитувати результати цього аналізу.
Перед такими чутливими ППР біосенсорами відкрилася широка область застосувань. Це - і наукові дослідження в галузі біохімії, і виявлення небезпечних забруднень, отруйних і хімічно шкідливих домішок у питній воді, і контроль концентрації різних інгредієнтів в молоці, пиві, вині, інших напоях, в бензині і моторних маслах і т.п. З'явилася можливість швидкого виявлення шкідливих вірусів, бактерій, біохімічних речовин в рідинах, в тому числі і в польових умовах, а також можливість створення багатьох нових тонких методів наукових досліджень.
Чутливістю ППР сенсора називають ту найменшу концентрацію аналіту, яку можна надійно зафіксувати за допомогою цього сенсора. Чутливість залежить від ряду факторів, зокрема, від того, яка частина аналіту вже зв'язалася з рецепторним шаром. А це залежить від температури і часу їх взаємодії. Але, мабуть, визначальну роль відіграє той мінімальний кут зсуву кривої ППР, який можна надійно зафіксувати за допомогою програмно-технічних засобів сенсора.
ППР сенсори з монохроматичним джерелом світла, які відстежують кутову залежність інтенсивності його відображення, можна розділити на два види - працюючі з паралельним і працюють з розбіжним світловим пучком.
. 2 Види і конструкції сенсорів на ППР
Одним з найбільш відомих нині у світі промислових ППР сенсорів є BIACORE 3000 шведської фірми Biacore AB, показаний малюнку 12. Він складається з міні-комп'ютера і сенсорного блоку розмірами 760x610x350 мм і масою до 50 кг. Розрахований на стаціонарне використання в лабораторіях, він є найбільш високопродуктивної і чутливої ??дослідницької системою для вивчення взаємодії біохімічних речовин. Чутливість аналізів досягає 1 пМ=10 - 12 благаючи. Допустимий діапазон зміни показника заломлення досліджуваної рідини - від 1,33 до 1,40.
В оптимальних умовах проведення експериментів BIACORE 3000 дозволяє зафіксувати зрушення резонансного кута від 10 RU до 70000 RU. Спеціально введена одиниця 1 RU (resonance unit - одиниця резонансу) еквівалентна зрушеннями, що викликають зв'язуванням 1 пікограма (10 - 15 кг) протеїну на 1 мм 2 чутливої ??поверхні. Здатність реєструвати зв'язування біомолекул з такою високою чутливістю гарантує надійність одержуваних результатів і високу якість їх інтерпретації. В системі паралельно працюють і одночасно можуть бути задіяні 4 проточних канали вимірів. Результати, отримані від каналу порівняння, можуть автоматично відніматися з результатів, одержуваних в інших каналах, що дозволяє підвищити роздільну здатність і інформативність кожного аналізу.
Технічні вдосконалення керованої проточної системи забезпечили можливість автоматичного завантаження досліджуваних зразків, точну автоматичну ін'єкцію проб, регулювання швидкості потоку від 1 до 100 мкл/хв., мінімальні витрати цінних реактивів. Для проведення експерименту і реєстрації сигналів зв'язування у всіх 4 каналах вистачає лише 1 мкл розчину. Малий обсяг проточного каналу 0,02 мкл звів втрати до мінімуму. Спеціальне програмне забезпечення дозволяє автоматично проводити задані процеси іммобілізації білків на поверхні металевої плівки, досліджувати як окремі зразки, так і здійснювати серії досліджень з автоматичною зміною розчинів або/і зразків, виконувати детальну обробку результатів, обчислювати всі потрібні користувачу показники кінетики біохімічних реакцій. Є, наприклад, і програма моделювання взаємодій, яка дозволяє ще до завантаження реальних зразків оптимізувати умови і послідовність проведення експериментів з ними.
За допомогою сенсора Biacore 3000 можна вивчати як малі молекули, починаючи від молекулярної маси 180 а.е.м., так і великі клітини, бактерії, антитіла, і знаходити відповіді на такі, наприклад, питання, як:
· наскільки специфічним є зв'язок між молекулами (клітинами) двох даних видів?
· з якою швидкістю відбувається їх зв'язування?
· наскільки сильною є їх зв'язок?
· за яких умов можна її розірвати?
· як впливаю...
