с использованием светящихся бактерий и выделенной из них люминесцентной системы

1. с использованием светящихся бактерий и выделенной из них люминесцентной системы Биолюминесцентный анализ

2. Содержание 1. Общие принципы 2. Бактериальная люминесценция in vivo в аналитике 3. Применение выделенной люминесцентной системы in vitro 4. Иммобилизованные ферменты в биолюминесцентном анализе 5. Биолюминесцентныеиммунометоды 6. Перспективы использования биолюминесцентного анализа

3. Общие принципы Обстоятельства, определяющие перспективность применения биолюминесценции для анализа веществ: • Хорошо разработанные методы и чувствительность • Высокая специфичность • Подача энергии через общие метаболические пути • Малая стоимость измерений • Неиссякаемые источники люциферазы фото с сайта www.zin.ru

4. Общие принципы Из истории, основополагающие работы: Метод определения АТФ с помощьюлюциферазы насекомых (Мак Элрой, 1947г.) Биолюминесцентноеопределение кислорода, показавшее активностьхлоропластов, изолированных из растительной клетки (Бееринк, 1902г.) Использовали светящиеся бактерии для измерения кислорода при парциальном давлении его 0,853 мм рт. ст. (Гарней и Морисон, 1923г.)

5. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике Методы с использованием выделенных фермент-субстратных систем

6. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике Использование светящихся бактерий для индикации субстратов: • изучение оксигенирования миоглобина из миокарда лошади • изучение активности цитохромоксидазы в митохондриях • изучение фотосинтеза и для контроля за загрязнением окружающей среды • анализгербицидов, ингибирующих фотосинтез • для тестирования длинноцепочечных алифатических альдегидов

7. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике В промышленности: • контроль присутствия следов кислорода в бескислородных технологических средах • при сварке и других процессах • контроль за утечкой газов в баллонах • анализкислорода во взрывоопасных условиях фото с сайта supercomputers.ru

8. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике Биолюминесцентный анализ с использованием мутантных штаммовсветящихся бактерий: • измерение активности любых гидролитических ферментов • анализ липополисахаридов • анализ антилипогенных веществ • тест для ингибиторов синтеза ДНК и мутагенных веществ

9. подробнее в статье Hoshino Nature Methods 2007, 4:637 и Loening Nature Methods 2007, 4:641

10. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике Определение ингибиторов биолюминесценции in vivo: • влияние многих анестетиков, наркотиков, промышленных ядов, исектицидов, отравляющих и лекарственных веществ • биотесты для оценки токсичности водной и воздушной среды, скрининга новых соединений Анализ путем сравнения свечения бактерий в присутствиии отсутствии ингибитора, время 10-20 сек.

11. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике обнаружение утечки компонента ракетного топлива – несимметричного диметилгидразина фото с сайта www.forum.chrysler-dodge.ru фото с сайта festival.1september.ru

12. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике Биотест для анализа фенольных соединений и продуктов их деструкции источник картинки www.wwf.ru

13. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике Биолюминесцентный методдает количественную меру токсичности и превосходит известныебиотесты по быстродействию, точности и чувствительности. Чувствительность светящихся бактерий зависит от: • штамма • условий культивирования Прибор экологического контроля "Биотокс-10М" предназначен для быстрого количественного контроля степени интегральной токсичности проб воды и водных вытяжек (www.biotox.ru)

14. Бактериальная люминесценция IN VIVO в аналитике Применение анализа ингибиторов свечения бактерий: • для обнаружения острой токсичности сточных вод производств синтеза фреонов, каучука и др. • для оперативного контроля за состоянием атмосферы в горных выработках при взрывных работах и при работе дизельных двигателей • для обнаружения отравляющих веществ и анализа качества лекарственных препаратов фото с сайта www.lapumed.ru

15. Бактериальная люминесценция IN VITRO Методы с использованием выделенных фермент-субстратных систем

16. Применение выделенной бактериальной люминесцентной системы IN VITRO Группы методов: • измерение субстратов реакции биолюминесценции • измерение активности ферментов и концентраций субстратов сопряженных с биолюминесценцией ферментативных реакций • анализ ингибиторов биолюминесценции источник картинки www.luminometr.ru

17. Применение выделенной бактериальной люминесцентной системы IN VITRO Описание методов: 1) анализ ФМН возможен при восстановлении ФМН дитионитом натрия 2) анализ активности ферментов осуществляется добавлением восстановленного пиридинового нуклеотида в инкубационную смесь источник картинки www.himlib.ru

18. Иммобилизованные ферменты в биолюминесцентном анализе • возможность многократного использования фермента в измерениях • увеличить устойчивость ферментов при хранении и при тепловом воздействии Преимущество иммобилизованных ферментов - повышение каталитической эффективности реакций

19. Перспективы использования биолюминесцентного анализа Клиническая биохимия: • определение уровня восстановленных пиридиновых нуклеотидов в биопсийном материале поджелудочной железы, печени • анализ клеток плода при амниоцентезе. • получение картины распределения метаболитов в срезах тканей мозг • определение чувствительности бактерий к антибиотикам и др. фото с сайта www.meddialab.ru

20. Перспективы использования биолюминесцентного анализа Биохимические исследования: • анализ активности ферментов в процессе очистки • локализация активности ферментов при электрофорезе и изоэлектрофокуссировании в полиакриламидном геле Охрана окружающей среды: • определение токсичности водной и воздушной среды источник картинки www.ektor.ru