SlideShare a Scribd company logo
1 of 44
Miss. Siriporn Tontipattananon ID 565020075-3
Department of Biochemistry, Faculty of Science, Khon Kaen University
Gold-based optical biosensor for single mismatched DNA
detection using salt-induced hybridization
Zongrui Zhan, Xingyi Ma, Cuong Cao, Sang Jun Simb
Biosensors and Bioelectronics 32 (2012) 127–132
2
Statistic of cancer
(http://www.chulacancer.net)
BRCA1 gene located
Breast Cancer
BRCA1 -
 The BRCA1 protein is classified as
a tumor suppressor
3
Breast Cancer
Method of breast cancer detection
 mammography
 magnetic resonance imaging (MRI)
 Biopsy
4
 polymerase chain reaction (PCR)
 Biosensor
Early detection
http://www.biomed.in.th/biosensor/ 5
Previous of study
6
(http://www.parkafm.com/jp/gallery_list.php?id=167)
The atomic force microscope (AFM) of gold nanoparticles
Gold-based optical biosensor
gold nanoparticle (Au-NP)
 stable metal particles
 conduct electricity, magnetic and
optical properties
7
The diameter of gold nanoparticles determines the wavelengths of light
absorbed and the colors in this diagram illustrate this effect.
8
gold nanoparticle (Au-NP)
Main steps of sandwich ELISA assay
(http://www.epitomics.com/products/product_info/1257)
sandwich ELISA assay
9
DNA hybridization
Scheme of DNA hybridization
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26837/figure/A1569/?report=objectonly) 10
Objectives
To investigate in various concentrated salt
solutions discriminating single-mismatched DNA
in a homogeneous solution.
To evaluate the relative importance of the salt
concentration that contributes to hybridization
efficiency.
11
Scope of study
12
1.Preparation of the gold colloid
2.Preparation of gold nanoprobes
3.Preparation of PMP capture probes
4.DNA hybridization procedure
5.Experimental procedures
for BRCA-1 detection
Materials and methods
Preparation of the gold colloid
Sodium citrate
(reducing agent)
HAuCl4
e-
gold colloid
(colorless red)
Au+3
(aquoues)
+
Auo
(solid)
3e-
13
Scope of study
14
1.Preparation of the gold colloid
2.Preparation of gold nanoprobes
3.Preparation of PMP capture probes
4.DNA hybridization procedure
5.Experimental procedures
for BRCA-1 detection
centrifuged and washed
14,000 rpm,
30 min, 4oC
Preparation of OEG-stabilized gold nanoprobes
Materials and methods
Absolute
ethanol
EG6-COOH/EG3-OH
1:9 molar
Au-NPs
solution
9 mL
1 mL
overnight
incubation
supernatant
(decant)
pellet
Added NHS/EDC
solution
suspended in
PBS buffer
solution
*5’-Amino-(C6)-
add detection probe*
15
OEG : Oligo ethylene glycol
Fig. 2 Scheme of the nanoprobe preparation and comparison of UV–vis spectra
for colloidal gold nanoparticles in aqueous solution, OEG-functionalized AuNPs,
and nanoprobes in PBS solution. The inset image shows the size of colloidal gold
nanoparticles.
Results and
discussions
 Characterization of gold nanoprobes
16
Scope of study
17
Preparation of the gold colloid
Preparation of gold nanoprobes
preparation of PMP capture probes
DNA hybridization procedure
Experimental procedures
for BRCA-1 detection
preparation of PMP capture probes
Materials and methods
PMPs
Incubated 30min at room temp.
and wash 0.01M PBS solution
conjugated with biotinylated
capture DNA
wash
stored in a 0.5 mL stock solution
(0.01 M PBS solution contained 1% BSA)
streptavidin/capture probe*
*Capture probe 5’-GAAACCCTATGTATGCTCTTTTTTTTTT-Biotin-3’
(Streptavidin coated
MagnetSphere Para-
Magnetic Particles)
18
Scope of study
19
1.Preparation of the gold colloid
2.Preparation of gold nanoprobes
3.Preparation of PMP capture probes
4.DNA hybridization procedure
5.Experimental procedures
for BRCA-1 detection
DNA hybridization procedure
Materials and methods
wash with
hybridization buffer
DNA solutions
(non-cognate DNA
and target DNA*)
*Detection probe 5-Amino-(C6)-TTTTTTTTTTTTTTTGTATGAATTATAATCAAA-3
Non-cognate DNA 5-ACACGCTTGGTAGACTTTTTTTTTTAGCATCGATAACGTT-
3
Incubate
1h at 37oC
wash
+ Au-NPs
+ Buffer**
Incubate
wash
** 0.1-0.5M Hybridization buffer 50 uL 20
Materials and methods
Experimental procedures for BRCA-1 detection
Au 5’-Amino-(C6)-(T)15GTATGAATTATAATCAAA-3’
3’-CATACTTAATATTAGTTT∙∙∙CTTTGGGATACATACGAG-5’
3’-CATACTTAXTATTAGTTT∙∙∙CTTTGGGATACATACGAG-5’
5’-GAAACCCTATGTATGCTC(T)10-Biotin-3’
detection probe
Capture probe
PM
P
Fig. 1 Schematic illustration for
the entire experimental strategy
for BRCA-1 detection.
Target DNA
Single-mismatched DNA
21
Fig. 3 (A) Absorbance spectra of gold nanoprobe in various concentrations of salt.
(Experimental condition: nanoprobes 50 µL; Na+ concentrations of HB range from
0.1 to 0.5 M; hybridization 1 h at 37 ◦C.)
Results and discussion
 Effect of salt concentration
Absorbance
Wavelength (nm)
A
22
527 nm
MMT : single-mismatched DNA
PMT : perfectly matched DNA
Fig. 3 (B) Effect of salt concentration on DNA hybridization efficiency.
Results and
discussions
 Effect of salt concentration
0.25 M 0.4 M
23
0 M
Fig. 4 (A) Nanoprobe-based colorimetric detection for single-base
mismatches.(Experimental condition: target DNA 10 pM; Na+ concentrations of
HB 0.25 M; hybridization 1 h at 37 ◦C.)
Results and
discussions
 Discrimination of single mismatches
24
Target DNA
5’-GAGCATACA··· ATTATAATTCATAC-3’
Single-mismatched DNA
5’-GAGCATACA··· ATTATXATTCATAC-3’ (“X” stands for T, C, G)
Fig. 4 (B) Absorbance intensity in colorimetric detection of target DNA spanning a 0.1
fM to 100 pM concentration range.
(Experimental condition: target DNA 100 aM to 100 pM; Na+ concentrations of HB 0.25
M; hybridization 1 h at 37 ◦C.)
Results and
discussions
25
 Hybridization signal intensity versus DNA concentration
Fig. 5. Detection of 10 pM DNA target (black bars) and 10 nM non-cognate DNA
(gray bars) in buffer, 1/5 diluted serum, and undiluted serum.
(Experimental condition: target DNA 10 pM; Non-cognate DNA 10 nM;
Na+ concentrations of HB 0.25 M; hybridization 1 h at 37 ◦C.)
Results and
discussions
 Hybridization signal intensity versus DNA concentration
26
Conclusions
The absorption peak of detection probe (Au-OEG-DNA)
centered at 527 nm was assigned to 15 nm
NaCl concentration also caused the AuNP finally to aggregate
as a result of decreased electrostatic repulsion between AuNPs
27
Conclusions
Increasing salt concentration from 0.1 to 0.5 M,
optical absorbance of MMT and PMT increased and
A maximum difference appeared at 0.25 M
28
selectively identify DNA targets concentration of
0.1 fM ; Na+ concentrations of HB 0.25 M
Thank you!
Previous studies have shown factors of hybridization
 Steric crowding
 steric hindrance
Results and
discussions
Electrostatic repulsive
►functionalized group
►spacer
Au
C6H5Na3O7
Au
Results and
discussions
centrifuged
14,000 rpm,
30 min, 4oC
Preparation of OEG-stabilized gold nanoprobes
Materials and method
Absolute
ethanol
EG6-COOH/EG3-OH
1:9 molar
Au-NPs
solution
9 mL
1 mL
overnight
incubation
supernatant
(decant)
pellet
HS(CH2)11(OCH2CH2)6OCH2COOH(EG6-COOH)
and HS(CH2)11(OCH2CH2)3OH (EG3-OH)
DNA hybridization procedure
Materials and method
Capture probe 5’-GAAACCCTATGTATGCTCTTTTTTTTTT-Biotin-3’
Detection probe 5’-Amino-(C6)-
TTTTTTTTTTTTTTTGTATGAATTATAATCAAA-3’
Target DNA
5’-GAGCATACATAGGGTTTCTCTTGGTTTCTTTGATTATAATTCATAC-3’
Single-mismatched DNA
5’-GAGCATACATAGGGTTTCTCTTGGTTTCTTTGATTATXATTCATAC-3’
(“X” stands for T, C, G)
Non-cognate DNA 5’-
ACACGCTTGGTAGACTTTTTTTTTTAGCATCGATAACGTT-3’
HS(CH2)11(OCH2CH2)6OCH2COOH (EG6-COOH)
HS(CH2)11(OCH2CH2)3OH (EG3-OH)
N-(3-dimethylaminopropyl)- N’-ethylcarbodiimide (EDC)
and N-hydroxysuccinimide(NHS)
• Covalent
• non-cytotoxic in vitro
• Crosslinking agents introduce &zero length' amide-
crosslinks between carboxylic acid groups from
aspartic and glutamic acid residues, and amino
groups from (hydroxy-) lysine residues
BRCA1 founder mutations
c.181T>G (BIC: 300T>G), c.4035delA (BIC: 4154delA)
and c.5266dupC (BIC: 5382insC) and found negative earlier.
BRCA1 mutations
(Breast Cancer Information Core : BIC database)
Phosphate buffered saline : PBS buffer
One of the common composition of PBS
Salt Concentration Concentration
(mmol/L) (g/L)
NaCl 137 8.01
KCl 2.7 0.20
Na2HPO4 • 2 H2O 10 1.78
KH2PO4 2.0 0.27
pH 7.4
Au—ester----NHS/EDC---peptide bond---DNA
Gold-based optical biosensor for single mismatched DNA detection using salt-induced hybridization

More Related Content

What's hot

Deep MALDI for Oncology Biomarkers Study
Deep MALDI for Oncology Biomarkers StudyDeep MALDI for Oncology Biomarkers Study
Deep MALDI for Oncology Biomarkers StudyRohan Thakur
 
Nucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA Quantification
Nucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA QuantificationNucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA Quantification
Nucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA Quantificationajithnandanam
 
srep40375&Supplementary Material
srep40375&Supplementary Materialsrep40375&Supplementary Material
srep40375&Supplementary MaterialDmitry Gakamsky
 
MALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up Approach
MALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up ApproachMALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up Approach
MALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up ApproachShimadzu Scientific Instruments
 
Spectrophotometery of nucleic acids
Spectrophotometery of nucleic acidsSpectrophotometery of nucleic acids
Spectrophotometery of nucleic acidsAsfandyar Khan
 
Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograft
  Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograft  Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograft
Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograftBakshish Singh
 
Arefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesis
Arefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesisArefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesis
Arefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesisDewan Arefeen
 
Green Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its Applications
Green Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its ApplicationsGreen Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its Applications
Green Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its ApplicationsIJERA Editor
 
LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)
LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)
LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)Varij Nayan
 
Lamp assay by Dr. C. Domingo
Lamp assay by Dr. C. DomingoLamp assay by Dr. C. Domingo
Lamp assay by Dr. C. DomingoPerez Eric
 
group_meeting_3-7-14
group_meeting_3-7-14group_meeting_3-7-14
group_meeting_3-7-14恺阳 刘
 
In-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drug
In-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drugIn-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drug
In-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drugSkyfox Publishing Group
 
Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...
Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...
Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...IJERA Editor
 
Amphiphilic polymeric nanoparticles for drug delivery
Amphiphilic polymeric nanoparticles for drug deliveryAmphiphilic polymeric nanoparticles for drug delivery
Amphiphilic polymeric nanoparticles for drug deliveryTomsk Polytechnic University
 
MALDI-TOF: Pricinple and Its Application in Biochemistry and Biotechnology
MALDI-TOF: Pricinple  and Its Application in Biochemistry and BiotechnologyMALDI-TOF: Pricinple  and Its Application in Biochemistry and Biotechnology
MALDI-TOF: Pricinple and Its Application in Biochemistry and BiotechnologyDevakumar Jain
 

What's hot (20)

Dna quantification
Dna quantificationDna quantification
Dna quantification
 
Deep MALDI for Oncology Biomarkers Study
Deep MALDI for Oncology Biomarkers StudyDeep MALDI for Oncology Biomarkers Study
Deep MALDI for Oncology Biomarkers Study
 
Nucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA Quantification
Nucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA QuantificationNucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA Quantification
Nucleic Acid Quantification Methods - DNA / RNA Quantification
 
srep40375&Supplementary Material
srep40375&Supplementary Materialsrep40375&Supplementary Material
srep40375&Supplementary Material
 
MALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up Approach
MALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up ApproachMALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up Approach
MALDI-TOF MS Based Discovery Workflows: A Fully Automated, Bottom-Up Approach
 
MALDI tof
MALDI tofMALDI tof
MALDI tof
 
Spectrophotometery of nucleic acids
Spectrophotometery of nucleic acidsSpectrophotometery of nucleic acids
Spectrophotometery of nucleic acids
 
Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograft
  Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograft  Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograft
Non biopsy diagnosis of acute rejection of Renal allograft
 
G0354447
G0354447G0354447
G0354447
 
Arefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesis
Arefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesisArefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesis
Arefeen_Dewan_S_201006_MSc_thesis
 
Biotech 2012 spring-2-protein_chips
Biotech 2012 spring-2-protein_chipsBiotech 2012 spring-2-protein_chips
Biotech 2012 spring-2-protein_chips
 
Green Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its Applications
Green Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its ApplicationsGreen Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its Applications
Green Synthesis of Calcium Oxide Nanoparticles and Its Applications
 
CHEM3204_PRAC_Manual_2016
CHEM3204_PRAC_Manual_2016CHEM3204_PRAC_Manual_2016
CHEM3204_PRAC_Manual_2016
 
LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)
LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)
LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification)
 
Lamp assay by Dr. C. Domingo
Lamp assay by Dr. C. DomingoLamp assay by Dr. C. Domingo
Lamp assay by Dr. C. Domingo
 
group_meeting_3-7-14
group_meeting_3-7-14group_meeting_3-7-14
group_meeting_3-7-14
 
In-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drug
In-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drugIn-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drug
In-vitro antioxidant and GC-MS analysis ethanolic extract of poly herbal drug
 
Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...
Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...
Synthesis & Characterization of Fluorescent Silver Nanoparticles stabilized b...
 
Amphiphilic polymeric nanoparticles for drug delivery
Amphiphilic polymeric nanoparticles for drug deliveryAmphiphilic polymeric nanoparticles for drug delivery
Amphiphilic polymeric nanoparticles for drug delivery
 
MALDI-TOF: Pricinple and Its Application in Biochemistry and Biotechnology
MALDI-TOF: Pricinple  and Its Application in Biochemistry and BiotechnologyMALDI-TOF: Pricinple  and Its Application in Biochemistry and Biotechnology
MALDI-TOF: Pricinple and Its Application in Biochemistry and Biotechnology
 

Viewers also liked

Viewers also liked (6)

Laser in Ophthalmology
Laser in Ophthalmology Laser in Ophthalmology
Laser in Ophthalmology
 
Lasers in ophthalmology
Lasers in ophthalmologyLasers in ophthalmology
Lasers in ophthalmology
 
Lasers in ophthalmology
Lasers in ophthalmologyLasers in ophthalmology
Lasers in ophthalmology
 
Laser and its medical applications
Laser and its medical applicationsLaser and its medical applications
Laser and its medical applications
 
Biosensors
BiosensorsBiosensors
Biosensors
 
WTF - Why the Future Is Up to Us - pptx version
WTF - Why the Future Is Up to Us - pptx versionWTF - Why the Future Is Up to Us - pptx version
WTF - Why the Future Is Up to Us - pptx version
 

Similar to Gold-based optical biosensor for single mismatched DNA detection using salt-induced hybridization

Lab on a chip 2013 qian liu
Lab on a chip 2013 qian liuLab on a chip 2013 qian liu
Lab on a chip 2013 qian liuQian Liu, phD
 
Gold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detection
Gold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detectionGold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detection
Gold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detectionThet Su Wynn
 
DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.
DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.
DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.SUMBUL AWAN
 
Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...
Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...
Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...hbrothers
 
Project proposal for modification of carbone nanotube (cn ts) with metal nan...
Project proposal for modification of  carbone nanotube (cn ts) with metal nan...Project proposal for modification of  carbone nanotube (cn ts) with metal nan...
Project proposal for modification of carbone nanotube (cn ts) with metal nan...Awad Albalwi
 
Isolation of DNA(chromosome,plamid)
Isolation of DNA(chromosome,plamid)Isolation of DNA(chromosome,plamid)
Isolation of DNA(chromosome,plamid)Guna Sheela
 
Bukovec_Melanie_ResearchPaper
Bukovec_Melanie_ResearchPaperBukovec_Melanie_ResearchPaper
Bukovec_Melanie_ResearchPaperMelanie Bukovec
 
Sequence based Markers
Sequence based MarkersSequence based Markers
Sequence based Markerssukruthaa
 
DNA EXTRACTION Via simple way .pptx
DNA EXTRACTION Via simple way .pptxDNA EXTRACTION Via simple way .pptx
DNA EXTRACTION Via simple way .pptxfaisalhusxain
 
Recent advancement in impurity profiling
Recent advancement in impurity profilingRecent advancement in impurity profiling
Recent advancement in impurity profilingPiramal Healthcare
 
karaballi_reem_a_honours_2013
karaballi_reem_a_honours_2013karaballi_reem_a_honours_2013
karaballi_reem_a_honours_2013Reem Karaballi
 
neetu nidhi.pptx
neetu nidhi.pptxneetu nidhi.pptx
neetu nidhi.pptxgauravShubh
 
Determination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docx
Determination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docxDetermination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docx
Determination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docxkhenry4
 
Molecular detection of food borne pathogens-presentation
Molecular detection of food borne pathogens-presentationMolecular detection of food borne pathogens-presentation
Molecular detection of food borne pathogens-presentationYakindra Timilsena, PhD
 

Similar to Gold-based optical biosensor for single mismatched DNA detection using salt-induced hybridization (20)

Lab on a chip 2013 qian liu
Lab on a chip 2013 qian liuLab on a chip 2013 qian liu
Lab on a chip 2013 qian liu
 
Gold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detection
Gold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detectionGold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detection
Gold on paper-paper platform for Au-nanoprobe TB detection
 
DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.
DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.
DETECTION OF HELMINTHS BY USING RADIOACTIVE.
 
Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...
Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...
Antibodies directed to rna dna hybrids-an electrochemical immunosensor for mi...
 
Future Immunoassay
Future Immunoassay Future Immunoassay
Future Immunoassay
 
Project proposal for modification of carbone nanotube (cn ts) with metal nan...
Project proposal for modification of  carbone nanotube (cn ts) with metal nan...Project proposal for modification of  carbone nanotube (cn ts) with metal nan...
Project proposal for modification of carbone nanotube (cn ts) with metal nan...
 
Khushbu_Simoa_06-16
Khushbu_Simoa_06-16Khushbu_Simoa_06-16
Khushbu_Simoa_06-16
 
Isolation of DNA(chromosome,plamid)
Isolation of DNA(chromosome,plamid)Isolation of DNA(chromosome,plamid)
Isolation of DNA(chromosome,plamid)
 
Bukovec_Melanie_ResearchPaper
Bukovec_Melanie_ResearchPaperBukovec_Melanie_ResearchPaper
Bukovec_Melanie_ResearchPaper
 
Sequence based Markers
Sequence based MarkersSequence based Markers
Sequence based Markers
 
Isolation & Purification of DNA
Isolation & Purification of  DNAIsolation & Purification of  DNA
Isolation & Purification of DNA
 
DNA EXTRACTION Via simple way .pptx
DNA EXTRACTION Via simple way .pptxDNA EXTRACTION Via simple way .pptx
DNA EXTRACTION Via simple way .pptx
 
Pcr & gel
Pcr & gelPcr & gel
Pcr & gel
 
Recent advancement in impurity profiling
Recent advancement in impurity profilingRecent advancement in impurity profiling
Recent advancement in impurity profiling
 
Analytical toxicology
Analytical toxicologyAnalytical toxicology
Analytical toxicology
 
karaballi_reem_a_honours_2013
karaballi_reem_a_honours_2013karaballi_reem_a_honours_2013
karaballi_reem_a_honours_2013
 
neetu nidhi.pptx
neetu nidhi.pptxneetu nidhi.pptx
neetu nidhi.pptx
 
Determination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docx
Determination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docxDetermination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docx
Determination of DNA Methylation Using Electrochemiluminescenc.docx
 
Blotting techniques ppt
Blotting techniques pptBlotting techniques ppt
Blotting techniques ppt
 
Molecular detection of food borne pathogens-presentation
Molecular detection of food borne pathogens-presentationMolecular detection of food borne pathogens-presentation
Molecular detection of food borne pathogens-presentation
 

Recently uploaded

Housewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment Booking
Housewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment BookingHousewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment Booking
Housewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment Bookingnarwatsonia7
 
Call Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort Service
Call Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort ServiceCall Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort Service
Call Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort Serviceparulsinha
 
Vip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls Available
Vip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls AvailableVip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls Available
Vip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls AvailableNehru place Escorts
 
Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...
Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...
Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...CALL GIRLS
 
Call Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service Available
Call Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service AvailableCall Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service Available
Call Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service Availablenarwatsonia7
 
Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...
Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...
Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...Nehru place Escorts
 
VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...
VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...
VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...narwatsonia7
 
Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...
Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...
Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...narwatsonia7
 
Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...
Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...
Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...narwatsonia7
 
VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...
VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...
VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...Miss joya
 
Kesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls Service
Kesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls ServiceKesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls Service
Kesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls Servicemakika9823
 
Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...
Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...
Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...narwatsonia7
 
Call Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls Jaipur
Call Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls JaipurCall Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls Jaipur
Call Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls Jaipurparulsinha
 
CALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune) Girls Service
CALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune)  Girls ServiceCALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune)  Girls Service
CALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune) Girls ServiceMiss joya
 
VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...
VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...
VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...Garima Khatri
 
Bangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% Safe
Bangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% SafeBangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% Safe
Bangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% Safenarwatsonia7
 
Call Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service Chennai
Call Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service ChennaiCall Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service Chennai
Call Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service ChennaiNehru place Escorts
 
Call Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service Chennai
Call Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service ChennaiCall Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service Chennai
Call Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service ChennaiNehru place Escorts
 
Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...
Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...
Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...Miss joya
 

Recently uploaded (20)

Housewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment Booking
Housewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment BookingHousewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment Booking
Housewife Call Girls Hoskote | 7001305949 At Low Cost Cash Payment Booking
 
Call Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort Service
Call Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort ServiceCall Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort Service
Call Girls Service In Shyam Nagar Whatsapp 8445551418 Independent Escort Service
 
Vip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls Available
Vip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls AvailableVip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls Available
Vip Call Girls Anna Salai Chennai 👉 8250192130 ❣️💯 Top Class Girls Available
 
Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...
Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...
Call Girls Service Surat Samaira ❤️🍑 8250192130 👄 Independent Escort Service ...
 
Call Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service Available
Call Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service AvailableCall Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service Available
Call Girls Yelahanka Just Call 7001305949 Top Class Call Girl Service Available
 
Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...
Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...
Russian Call Girls Chennai Madhuri 9907093804 Independent Call Girls Service ...
 
VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...
VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...
VIP Call Girls Tirunelveli Aaradhya 8250192130 Independent Escort Service Tir...
 
sauth delhi call girls in Bhajanpura 🔝 9953056974 🔝 escort Service
sauth delhi call girls in Bhajanpura 🔝 9953056974 🔝 escort Servicesauth delhi call girls in Bhajanpura 🔝 9953056974 🔝 escort Service
sauth delhi call girls in Bhajanpura 🔝 9953056974 🔝 escort Service
 
Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...
Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...
Russian Call Girl Brookfield - 7001305949 Escorts Service 50% Off with Cash O...
 
Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...
Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...
Russian Call Girls Chickpet - 7001305949 Booking and charges genuine rate for...
 
VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...
VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...
VIP Call Girls Pune Vani 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girls Ser...
 
Kesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls Service
Kesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls ServiceKesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls Service
Kesar Bagh Call Girl Price 9548273370 , Lucknow Call Girls Service
 
Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...
Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...
Low Rate Call Girls Ambattur Anika 8250192130 Independent Escort Service Amba...
 
Call Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls Jaipur
Call Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls JaipurCall Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls Jaipur
Call Girls Service Jaipur Grishma WhatsApp ❤8445551418 VIP Call Girls Jaipur
 
CALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune) Girls Service
CALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune)  Girls ServiceCALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune)  Girls Service
CALL ON ➥9907093804 🔝 Call Girls Hadapsar ( Pune) Girls Service
 
VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...
VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...
VIP Mumbai Call Girls Hiranandani Gardens Just Call 9920874524 with A/C Room ...
 
Bangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% Safe
Bangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% SafeBangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% Safe
Bangalore Call Girls Majestic 📞 9907093804 High Profile Service 100% Safe
 
Call Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service Chennai
Call Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service ChennaiCall Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service Chennai
Call Girls Chennai Megha 9907093804 Independent Call Girls Service Chennai
 
Call Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service Chennai
Call Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service ChennaiCall Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service Chennai
Call Girls Service Chennai Jiya 7001305949 Independent Escort Service Chennai
 
Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...
Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...
Low Rate Call Girls Pune Esha 9907093804 Short 1500 Night 6000 Best call girl...
 

Gold-based optical biosensor for single mismatched DNA detection using salt-induced hybridization

  • 1. Miss. Siriporn Tontipattananon ID 565020075-3 Department of Biochemistry, Faculty of Science, Khon Kaen University Gold-based optical biosensor for single mismatched DNA detection using salt-induced hybridization Zongrui Zhan, Xingyi Ma, Cuong Cao, Sang Jun Simb Biosensors and Bioelectronics 32 (2012) 127–132
  • 3. BRCA1 gene located Breast Cancer BRCA1 -  The BRCA1 protein is classified as a tumor suppressor 3 Breast Cancer
  • 4. Method of breast cancer detection  mammography  magnetic resonance imaging (MRI)  Biopsy 4
  • 5.  polymerase chain reaction (PCR)  Biosensor Early detection http://www.biomed.in.th/biosensor/ 5
  • 7. (http://www.parkafm.com/jp/gallery_list.php?id=167) The atomic force microscope (AFM) of gold nanoparticles Gold-based optical biosensor gold nanoparticle (Au-NP)  stable metal particles  conduct electricity, magnetic and optical properties 7
  • 8. The diameter of gold nanoparticles determines the wavelengths of light absorbed and the colors in this diagram illustrate this effect. 8 gold nanoparticle (Au-NP)
  • 9. Main steps of sandwich ELISA assay (http://www.epitomics.com/products/product_info/1257) sandwich ELISA assay 9
  • 10. DNA hybridization Scheme of DNA hybridization (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26837/figure/A1569/?report=objectonly) 10
  • 11. Objectives To investigate in various concentrated salt solutions discriminating single-mismatched DNA in a homogeneous solution. To evaluate the relative importance of the salt concentration that contributes to hybridization efficiency. 11
  • 12. Scope of study 12 1.Preparation of the gold colloid 2.Preparation of gold nanoprobes 3.Preparation of PMP capture probes 4.DNA hybridization procedure 5.Experimental procedures for BRCA-1 detection
  • 13. Materials and methods Preparation of the gold colloid Sodium citrate (reducing agent) HAuCl4 e- gold colloid (colorless red) Au+3 (aquoues) + Auo (solid) 3e- 13
  • 14. Scope of study 14 1.Preparation of the gold colloid 2.Preparation of gold nanoprobes 3.Preparation of PMP capture probes 4.DNA hybridization procedure 5.Experimental procedures for BRCA-1 detection
  • 15. centrifuged and washed 14,000 rpm, 30 min, 4oC Preparation of OEG-stabilized gold nanoprobes Materials and methods Absolute ethanol EG6-COOH/EG3-OH 1:9 molar Au-NPs solution 9 mL 1 mL overnight incubation supernatant (decant) pellet Added NHS/EDC solution suspended in PBS buffer solution *5’-Amino-(C6)- add detection probe* 15 OEG : Oligo ethylene glycol
  • 16. Fig. 2 Scheme of the nanoprobe preparation and comparison of UV–vis spectra for colloidal gold nanoparticles in aqueous solution, OEG-functionalized AuNPs, and nanoprobes in PBS solution. The inset image shows the size of colloidal gold nanoparticles. Results and discussions  Characterization of gold nanoprobes 16
  • 17. Scope of study 17 Preparation of the gold colloid Preparation of gold nanoprobes preparation of PMP capture probes DNA hybridization procedure Experimental procedures for BRCA-1 detection
  • 18. preparation of PMP capture probes Materials and methods PMPs Incubated 30min at room temp. and wash 0.01M PBS solution conjugated with biotinylated capture DNA wash stored in a 0.5 mL stock solution (0.01 M PBS solution contained 1% BSA) streptavidin/capture probe* *Capture probe 5’-GAAACCCTATGTATGCTCTTTTTTTTTT-Biotin-3’ (Streptavidin coated MagnetSphere Para- Magnetic Particles) 18
  • 19. Scope of study 19 1.Preparation of the gold colloid 2.Preparation of gold nanoprobes 3.Preparation of PMP capture probes 4.DNA hybridization procedure 5.Experimental procedures for BRCA-1 detection
  • 20. DNA hybridization procedure Materials and methods wash with hybridization buffer DNA solutions (non-cognate DNA and target DNA*) *Detection probe 5-Amino-(C6)-TTTTTTTTTTTTTTTGTATGAATTATAATCAAA-3 Non-cognate DNA 5-ACACGCTTGGTAGACTTTTTTTTTTAGCATCGATAACGTT- 3 Incubate 1h at 37oC wash + Au-NPs + Buffer** Incubate wash ** 0.1-0.5M Hybridization buffer 50 uL 20
  • 21. Materials and methods Experimental procedures for BRCA-1 detection Au 5’-Amino-(C6)-(T)15GTATGAATTATAATCAAA-3’ 3’-CATACTTAATATTAGTTT∙∙∙CTTTGGGATACATACGAG-5’ 3’-CATACTTAXTATTAGTTT∙∙∙CTTTGGGATACATACGAG-5’ 5’-GAAACCCTATGTATGCTC(T)10-Biotin-3’ detection probe Capture probe PM P Fig. 1 Schematic illustration for the entire experimental strategy for BRCA-1 detection. Target DNA Single-mismatched DNA 21
  • 22. Fig. 3 (A) Absorbance spectra of gold nanoprobe in various concentrations of salt. (Experimental condition: nanoprobes 50 µL; Na+ concentrations of HB range from 0.1 to 0.5 M; hybridization 1 h at 37 ◦C.) Results and discussion  Effect of salt concentration Absorbance Wavelength (nm) A 22 527 nm
  • 23. MMT : single-mismatched DNA PMT : perfectly matched DNA Fig. 3 (B) Effect of salt concentration on DNA hybridization efficiency. Results and discussions  Effect of salt concentration 0.25 M 0.4 M 23 0 M
  • 24. Fig. 4 (A) Nanoprobe-based colorimetric detection for single-base mismatches.(Experimental condition: target DNA 10 pM; Na+ concentrations of HB 0.25 M; hybridization 1 h at 37 ◦C.) Results and discussions  Discrimination of single mismatches 24 Target DNA 5’-GAGCATACA··· ATTATAATTCATAC-3’ Single-mismatched DNA 5’-GAGCATACA··· ATTATXATTCATAC-3’ (“X” stands for T, C, G)
  • 25. Fig. 4 (B) Absorbance intensity in colorimetric detection of target DNA spanning a 0.1 fM to 100 pM concentration range. (Experimental condition: target DNA 100 aM to 100 pM; Na+ concentrations of HB 0.25 M; hybridization 1 h at 37 ◦C.) Results and discussions 25  Hybridization signal intensity versus DNA concentration
  • 26. Fig. 5. Detection of 10 pM DNA target (black bars) and 10 nM non-cognate DNA (gray bars) in buffer, 1/5 diluted serum, and undiluted serum. (Experimental condition: target DNA 10 pM; Non-cognate DNA 10 nM; Na+ concentrations of HB 0.25 M; hybridization 1 h at 37 ◦C.) Results and discussions  Hybridization signal intensity versus DNA concentration 26
  • 27. Conclusions The absorption peak of detection probe (Au-OEG-DNA) centered at 527 nm was assigned to 15 nm NaCl concentration also caused the AuNP finally to aggregate as a result of decreased electrostatic repulsion between AuNPs 27
  • 28. Conclusions Increasing salt concentration from 0.1 to 0.5 M, optical absorbance of MMT and PMT increased and A maximum difference appeared at 0.25 M 28 selectively identify DNA targets concentration of 0.1 fM ; Na+ concentrations of HB 0.25 M
  • 30. Previous studies have shown factors of hybridization  Steric crowding  steric hindrance Results and discussions Electrostatic repulsive ►functionalized group ►spacer
  • 32. centrifuged 14,000 rpm, 30 min, 4oC Preparation of OEG-stabilized gold nanoprobes Materials and method Absolute ethanol EG6-COOH/EG3-OH 1:9 molar Au-NPs solution 9 mL 1 mL overnight incubation supernatant (decant) pellet HS(CH2)11(OCH2CH2)6OCH2COOH(EG6-COOH) and HS(CH2)11(OCH2CH2)3OH (EG3-OH)
  • 34. Capture probe 5’-GAAACCCTATGTATGCTCTTTTTTTTTT-Biotin-3’ Detection probe 5’-Amino-(C6)- TTTTTTTTTTTTTTTGTATGAATTATAATCAAA-3’ Target DNA 5’-GAGCATACATAGGGTTTCTCTTGGTTTCTTTGATTATAATTCATAC-3’ Single-mismatched DNA 5’-GAGCATACATAGGGTTTCTCTTGGTTTCTTTGATTATXATTCATAC-3’ (“X” stands for T, C, G) Non-cognate DNA 5’- ACACGCTTGGTAGACTTTTTTTTTTAGCATCGATAACGTT-3’
  • 36. N-(3-dimethylaminopropyl)- N’-ethylcarbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide(NHS) • Covalent • non-cytotoxic in vitro • Crosslinking agents introduce &zero length' amide- crosslinks between carboxylic acid groups from aspartic and glutamic acid residues, and amino groups from (hydroxy-) lysine residues
  • 37.
  • 38. BRCA1 founder mutations c.181T>G (BIC: 300T>G), c.4035delA (BIC: 4154delA) and c.5266dupC (BIC: 5382insC) and found negative earlier. BRCA1 mutations (Breast Cancer Information Core : BIC database)
  • 39.
  • 40. Phosphate buffered saline : PBS buffer One of the common composition of PBS Salt Concentration Concentration (mmol/L) (g/L) NaCl 137 8.01 KCl 2.7 0.20 Na2HPO4 • 2 H2O 10 1.78 KH2PO4 2.0 0.27 pH 7.4
  • 41.
  • 42.

Editor's Notes

  1. มะเร็งเต้านม (Breast cancer) เป็นมะเร็งที่พบบ่อยในผู้หญิงไทย เป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นๆ ของโรคมะเร็งที่พบในผู้หญิง จากข่าวการตัดสินใจผ่าตัดเต้านมออกของดาราดังอย่าง แอนเจลิน่า โจลี่ ด้วยเหตุผลที่ว่าเธอมีโอกาสการเป็นมะเร็งเต้านมสูงถึง 87% เพราะมีความผิดปกติที่ยีน BRCA1 สาเหตุของโรคมะเร็งเต้านม รวมถึงเป็นยีนที่กดการเกิดมะเร็ง (tumor suppressor genes) ดังนั้นยีนทั้งสองนี้จึงมีหน้าที่ควบคุมการแบ่งเซลล์ ดำรงเสถียรภาพของสารพันธุกรรมและป้องกันการเจริญเติบโตที่ผิดปกติของเซลล์ หากเกิดความผิดปกติของยีนดังกล่าวจะทำให้การแบ่งตัวของเซลล์เต้านมผิดปกติไป อันเป็นสาเหตุของมะเร็งเต้านมนั่นเอง ไม่เพียงแต่สาเหตุการเกิดการกลายพันธุ์ของยีนที่จะส่งผลให้เกิดมะเร็งเต้า ยังเกี่ยวพันถึงอายุ ฮอร์โมน การถ่ายทอดทางพันธุกรรม แม้กระทั่งจากการดำเนินชีวิตในแต่ละวันอีกด้วย
  2. BRCA1 จะพบได้ในโครโมโซมแท่งที่ 17 ใน q arm ตำแหน่งที่ 21 จัดเป็นยีนที่กดการเกิดมะเร็ง (tumor suppressor genes) ดังนั้นยีนทั้งสองนี้จึงมีหน้าที่ควบคุมการแบ่งเซลล์ ดำรงเสถียรภาพของสารพันธุกรรมและป้องกันการเจริญเติบโตที่ผิดปกติของเซลล์ หากเกิดความผิดปกติของยีนดังกล่าวจะทำให้การแบ่งตัวของเซลล์เต้านมผิดปกติไป อันเป็นสาเหตุของมะเร็งเต้านมนั่นเอง ไม่เพียงแต่สาเหตุการเกิดการกลายพันธุ์ของยีนที่จะส่งผลให้เกิดมะเร็งเต้า ยังเกี่ยวพันถึงอายุ ฮอร์โมน การถ่ายทอดทางพันธุกรรม แม้กระทั่งจากการดำเนินชีวิตในแต่ละวันอีกด้วย
  3. แมมโมแกรม (Mammogram): การเอกซเรย์เต้านม โดยการถ่ายภาพของเต้านมลงบนแผ่นฟิล์ม สามารถ แสดงรายละเอียดโครงสร้างภายในของเต้านมได้อย่าง ชัดเจน MRI (Magnetic resonance imaging)  เป็นการตรวจโดยเครื่องมือที่ใช้สำหรับสร้างภาพอวัยวะภายในร่างกาย โดยอาศัยหลักการของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นวิทยุ แล้วนำสัญญาณที่ได้มาประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ ทำให้ได้ภาพอวัยวะภายในของร่างกาย การตัดชิ้นเนื้อไปตรวจ (Biopsy): การนำเซลล์หรือเนื้อเยื่อไปตรวจภายใต้กล้องจุลทรรศน์
  4. วิเคราะห์ตามขั้นตอนคือใช้วิธี polymerase chain reaction (PCR) ในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ และทำการตรวจกรอง mutation ตามด้วยการวิเคราะห์ลำดับ DNA sequencing ซึ่งใช้เวลาในการตรวจเป็นสัปดาห์จึงจะทราบผล จากวิธีการตรวจมะเร็งเต้านมข้างต้นมีค่าใช้จ่ายสูง ใช้ระยะเวลาในการวิเคราะห์นานพอสมควร รวมถึงไม่เป็น point of care เนื่องจากเครื่องมือที่ใช้มีขนาดใหญ่จึงได้มีการพัฒนาการตรวจวัดอีกหนึ่งเทคนิคซึ่งคือ ไบโอเซนเซอร์ (Biosensor)หรือตัวตรวจวัดทางชีวภาพ คืออุปกรณ์ตรวจวัดทางชีวภาพเป็นอุปกรณ์ที่นักวิทยาศาสตร์พัฒนา ขึ้นเพื่อที่อาศัยการทำงานร่วมกันระหว่าง ส่วนแปลงสัญญาณ(Transducer) และสารชีวภาพ (Biological Component) Sensitive biological element : ส่วนของสารชีวภาพ จะเป็นส่วนที่มีการทำปฏิกิริยากับสารที่ต้องการตรวจวัด ตัวอย่างสารชีวภาพที่นำมาใช้บ่อย เช่น  เนื้อเยื่อ, แบคทีเรีย, เอนไซม์, แอนติบอดี, กรดนิวคลีอิค เป็นต้น ซึ่งสารเหล่านี้จะถูกปรับเปลี่ยนให้เกิดความเหมาะสม กับวิธีการตรวจนั้นๆ โดยใช้ความรู้ทางด้านชีววิศวกรรมมาใช้ Transducer หรือ detector element : ส่วนที่จะแปลงสัญญาณจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น เช่น  สัญญาณทางเคมี เสียง แสง แรง ความร้อน กรด-เบส ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อจะนำไปวิเคราะห์ต่อไป Associated electronics หรือ signal processors : เมื่อได้สัญญาณมาแล้วจะนำเข้าสู่กระบวนการวิเคราะห์สัญญาณที่ได้มาเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องและแปลผลได้ สามารถตรวจวิเคราะห์สารตัวอย่างได้อย่างเฉพาะเจาะจงและใช้ตรวจวิเคราะห์สารต่างๆ ได้หลากหลายชนิด โดยมีขนาดเล็ก เคลื่อนย้ายได้,ราคาไม่แพง,สามารถวัดหลายตัวอย่างในเวลาเดียวกัน
  5. ได้มีการนำอนุภาคทองระดับนาโนมาใช้สำหรับงาน biosensor ในการทำ hybridization และทำการศึกษาขนาดของอนุภาคทองหลังจาดดัดแปลงให้ใช้สำหรับในการตรวจวิเคราะห์ได้ และอีกหนึงงานวิจัยที่มีการดัดแปลงอนุภาคทองโดยการใช้ ethylene glycol ให้บริเวณ surface มีความเสถียรสามารถใช้งานได้
  6. ดีเอ็นเอสายเดี่ยวจะจับกับประจุลบของซิเตรทไอออน (negatively charged citrate ions) บนอนุภาคของทอง
  7. ค่าการดูดกลืนแสง UV-vis ที่ความยาวคลื่นสามค่า ของ Au-NPs พบว่า Au-NPs ที่ยังไม่มีการ modified บริเวณ surface ที่ 512 nm พบว่า Au-NPs มีขนาดประมาณ 15 nm Au-NPs ที่ modified บริเวณ surface ค่าการดูดกลืนแสงจะเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อยจาก 521เป็น 525 nm Au-NPs ที่ modified บริเวณ surface (Au-OEG-DNA) ค่าการดูดกลืนแสงที่ 527 nm เปรียบเทียบกับความเข้มข้นของ Au-NPs solution เริ่มต้นจนถึงสุดท้าย เมื่อนำมาตรวจสอบด้วย TEM จะพบว่าอนุภาคมีขนาดประมาณ 4 nm.
  8. รูป 3A บทบาทเกลือโซเดียมประกอบด้วย 2 แบบที่ทำให้ Au-NPs มีความเสถียร ที่ความเข้มข้นเกลือต่ำ, NaCl จะขัดขวางจากการรวมตัวของ AuNP, การเพิ่มความเข้มข้น NaCl เป็นสาเหตุของการรวมตัวของ AuNP เป็นผลจากแรง electrostatic repulsive ลดลง ระหว่าง AuNPs นอกจากนี้การเพิ่มความเข้มข้น NaCl อย่างต่อเนื่องที่จะรบกวนการรวมตัวของ AuNP ที่เกิดขึ้น (รูปที่ 3) โดยค่า UV-vis spectra อนุภาคคอลลอย์ของทองในความเข้มของ NaCl ต่างๆจะยังมีการเปลี่ยนแปลงได้ไม่ชัดเจน รูป 3B สิ่งสำคัญในวิธีนี้ที่ใช้ hb ในการอธิบายถึงความแตกต่างของประสิทธิภาพระหว่างการทำ hybridization ของ ss DNA 2 เส้น ที่กลายเป็นคู่ของ dsDNA และแยกเป็นssDNA ใหม่ 2 เส้น โดยมีลำดับ sequence เหมือนกัน . ที่ความเข้มข้นเกลือเพิ่มขึ้นจาก 0.1-0.5 M. ค่าการดูดกลืนจะค่อยๆเพิ่มขึ้น เป็นสิ่งที่สอดคล้องกับข้อสรุปเมื่อมีการเพิ่มขึ้นของdielectricด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของเกลือบัฟเฟอร์ในการทำ hybridization จะรักษาสภาพของการเชื่อมต่อกับ duplex DNA
  9. รูป 3A บทบาทเกลือโซเดียมประกอบด้วย 2 แบบที่ทำให้ Au-NPs มีความเสถียร ที่ความเข้มข้นเกลือต่ำ, NaCl จะขัดขวางจากการรวมตัวของ AuNP, การเพิ่มความเข้มข้น NaCl เป็นสาเหตุของการรวมตัวของ AuNP เป็นผลจากแรง electrostatic repulsive ลดลง ระหว่าง AuNPs นอกจากนี้การเพิ่มความเข้มข้น NaCl อย่างต่อเนื่องที่จะรบกวนการรวมตัวของ AuNP ที่เกิดขึ้น (รูปที่ 3) โดยค่า UV-vis spectra อนุภาคคอลลอย์ของทองในความเข้มของ NaCl ต่างๆจะยังมีการเปลี่ยนแปลงได้ไม่ชัดเจน รูป 3B สิ่งสำคัญในวิธีนี้ที่ใช้ hb ในการอธิบายถึงความแตกต่างของประสิทธิภาพระหว่างการทำ hybridization ของ ss DNA 2 เส้น ที่กลายเป็นคู่ของ dsDNA และแยกเป็นssDNA ใหม่ 2 เส้น โดยมีลำดับ sequence เหมือนกัน . ที่ความเข้มข้นเกลือเพิ่มขึ้นจาก 0.1-0.5 M. ค่าการดูดกลืนจะค่อยๆเพิ่มขึ้น เป็นสิ่งที่สอดคล้องกับข้อสรุปเมื่อมีการเพิ่มขึ้นของdielectricด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของเกลือบัฟเฟอร์ในการทำ hybridization จะรักษาสภาพของการเชื่อมต่อกับ duplex DNA
  10. การเติม NaCl ลงไปจะทำให้ ประจุบวกของ Na จะเข้าไปคลุมประจุลบของ gold colloid ที่ให้เกิดการรวมกลุ่มกันของอนุภาคทองให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ส่งผลให้สารละลาย colloid มีสีน้ำเงิน
  11. การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงถึง steric crowding ที่เกิดขึ้นจากการบดบังของสารโมเลกุลใหญ่ก็จะขัดขวาง interaction หรือบดบังแรงบางชนิดที่ใช้เชื่อมกับกับบริเวณหนึ่งๆ เรียกว่า steric hindrance บน DNA-Oligomer บน surface ที่มีการ modified จึงทำให้มีผลต่อประสิทธิภาพการทำ hybridization เนื่องจาก แรง electrostatic แบบ repulsive และ steric hindrance เป็นสาเหตุที่จะทำให้ probe เข้าไป hybrid สาย ได้น้อยลง เมื่อมี Au-NPs พร้อมกับ functionalized group และ spacer ที่จะเป็นตัวที่เพิ่มประสิทธิภาพการ hybridization ให้ถูกต้องแม่นยำขึ้นโดยอาศัย OEG mixture เนื่องจาก ในการเข้าการวมกันของ SS-DNA ต้องการความเข้มเข้น NaCl สูง แต่อนุภาคทองที่ไม่ modified ไม่ stable เมื่ออยู่ในสภาวะดังกล่าว ดังนั้นในการเปลี่ยนแปลง linker system ก็จะช่วยให้การเข้าจับที่ binding site และความไวเพิ่มมากขึ้นด้วย แต่จะมี background ที่เป็นสาเหตุของการจับแบบ nonspecific ที่จะรบกวนในระหว่างการทำ hybidization ความเสถียรที่เพิ่มขึ้นของ surface-oligonucleotide complex น่าจะเกิดจาก target ที่น้อยและ probe ที่หายไประหว่างขั้นตอนการล้าง
  12. ในขั้นตอนการเตรียมตัวอย่าง จะเกิด ปฏิกิริยา reductio ของ HAuCl4 ใช้ sodium citrate เป็นตัวรีดิวซ์ (reducing agent) ดังนั้นเมื่อ อนุภาคทองที่อยู่ในสารละลายก็มีประจุประจุลบจาก sodium citrate ล้อมรอบที่ผิวภายในสารละลาย ซึงปริมาณของประจุในสารละลายที่จะมากหรือน้อยขึ้นกับความเข้มข้นของสารละลาย สารละลายของอนุภาคทองที่ไม่ได้รับการgold nanoparticle colloid จะไม่เสถียรเมื่อแสดงในความเข้มข้นของ electrolyte สูง เนื่องจากความเข้มข้นที่สูงของ electrolyte จะไปบดบังประจุที่ผิวของอนุภาคทำให้อนุภาคทองไม่ stable และเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีฟ้าหรือน้ำเงินอย่างรวดเร็ว ดังนั้น การรวมตัวเกาะกันเองของอนุภาคทองไม่เพียงแต่ ทำให้อนุภาค stable แต่จะช่วยปกป้องการดูดซับบนผิวหรือผิวหน้าจาก nonspecific
  13. สารที่ใช้เชื่อมระหว่าง carboxylic acid groups จาก aspartic และ glutamic acid และ หมู่อะมิโนจาก lysine
  14. การเติมเกลือเข้าไปนั้น จะทำให้ค่า Tm สูงขึ้น เนื่องจากเกลือที่มีประจุบวก จะเข้าไป stabilize ในสาย DNA ที่มีประจุลบจาก phosphate group ทำให้การแยกสาย DNA แยกออกจากกันได้ยากขึ้น ปกติ nucleotide ก็จะมี phosphate group เกาะอยู่ ดังนั้น เมื่อเราแยก DNA ออกเป็นสายเดี่ยว แต่ละสายก็จะมีโอกาสที่จะมา Hybridization กันได้ ถ้านึกเปรียบเทียบใน 2 สภาวะ ระหว่าง มีเกลือ กับไม่มีเกลือ ภาวะมีเกลือ ประจุบวกจากเกลือจะไปจับกับ phosphate group ทำให้ลดผลักระหว่างประจุลบจากหมู่ฟอสเฟตของ ssDNA ทั้งสองสาย ทำให้จับกันได้ง่าย เมื่อจับกันได้ง่าย จับกันแล้วก็แยกออกยาก ในขณะที่ ภาวะที่ไม่มีเกลือ การจะจับกันได้ลำบาก เพราะ การจะสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างเบส ต้องมีแรงที่สามารถเอาชนะแรงผลักกันของประจุลบของฟอสเฟตของสาย DNA แต่ละสาย