Název:
Diagnostické biosenzory pro encefalopatie způsobené priony
Autoři:
Šobrová, Pavlína Typ dokumentu: Disertační práce
Rok:
2013
Abstrakt: [cze][eng] Prionové onemocnění jsou lidské a živočišné fatální přenosné neurodegenerativní onemocnění (TSE) charakterizované strukturální změnou buněčného prionového proteinu (PrPC) na jeho pozměněnou isoformu PrPSc. Hlavním cílem této práce bylo sumarizovat současné poznatky o jednotlivých TSE a možnostech jejich detekce se zaměřením na elektrochemické metody. Pro tyto účely byla použita cyklická voltametrie (CV), diferenční pulzní voltametrie (DPV), diferenční pulzní voltametrie ve spojení s Brdičkovou reakcí (DPV -- Brdičkova reakce) a chronopotenciometrická rozpouštěcí analýza (CPSA). Limity detekce jednotlivých technik byly stanoveny na 32 ug/ml u CV, 16 ug/ml u DPV, 16 ug/ml u DPV -- Brdičkova reakce a 8 ug/ml u CPSA. Dále byl sledován vliv působení teploty denaturace. Jak jasně vyplývá z výsledků, získané signály prionových proteinů lineárně klesaly v závislosti na délce trvání denaturační teploty (99 °C) po dobu 0, 15, 30, 45 a 60 min. Dále jsme se zaměřili na studium prionových proteinů a jejich interakce s CdTe kvantovými tečkami (QD) za použití elektrochemie. Primárně jsme elektrochemicky charakterizovali QD a stanovili jejich detekční limit na 100 fg/ml. Následně jsme se zaměřili na elektrochemické studium interakcí QD s prionovým proteinem. Detekční limit byl stanoven na 1 fg v 5 ul při 3S/N. Toto by mohlo hrát důležitou úlohu při značení prionových proteinů QD kvůli velmi snadné aplikovatelnosti a možnosti miniuaturizace zařízení, které může být použitelné in situ. a otevřít taknové možnosti stanovení přítomnosti prionových proteinů na chirurgických nástrojích a jiných materiálech, které jimi mohou být kontaminovány vlivem špatné degrability při daných sterilujících technikách.Prion diseases are fatal transmisible neurodegenerative and infectious disorders (TSEs) of humans and animals, characterized by structural transition of the host-encoded cellular prion protein (PrPC) into the aberrantly folded pathologic isoform PrPSc. The main aim of this work is to summarize present information about prion diseases and their possibilities of determination pointed to electrochemical techniques. For this purpose cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry, differential pulse voltammetry Brdicka reaction and chronopotentiometric stripping analysis (CPSA) were used. The estimated detection limits were 32 ug/ml by CV, 16 ug/ml by DPV, 16 ug/ml by DPV -- Brdicka reaction and 8 ug/ml by CPSA. Subsequently, the influence of heat denaturation was observed. It clearly follows from the obtained results that signals of prion decreased linearly depending on the duration of the heat treatment at 99°C for various time intervals 0, 15, 30, 45, and 60 min. Moreover, we aimed our attention on studying of prion protein interaction with CdTe quantum dots (QDs) using electrochemistry. Primarily, we characterized electrochemical properties of QDs and the detection limit at 100 fg/ml was estimated. Further, electrochemical study of prion and QD interactions was carried out to find the most suitable conditions for sensitive detection of prion proteins. Detection limit (3 S/N) was estimated as 1 fg in 5 ul. This makes labeling of proteins with QDs of great importance due to easy applicability and possibility to use in miniaturized devices, which can be used in situ. This should open new possibilities how to determine the presence of these proteins on surgical equipment and other types of materials, which could be contagious.
Klíčová slova:
electrochemistry; elektrochemie; kvantové tečky; neurodegenerative diseases; neurodegenerativní onemocnění; prions; priony; quantum dots; transmisibilní spongiformní encefalopatie
host ::
