Article or book title, author's surname, DOI

The development of test-systems based on piezoelectric biosensors and testing them in the biotechnology practice

И.В. Жарникова1, С.М. Кальной2, С.А. Курчева3, Т.В. Жарникова4, С.П. Дикова5, Л.В. Ляпустина6, Е.А. Мельченко7, Т.П. Бондарь8

research article Pages: 54-57

  1. 1 д.б.н., вед. науч. сотрудник, научно-производственная лаборатория препаратов для диагностики особо опасных и других инфекций, ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора
  2. 2 д.м.н., и.о. вед. науч. сотрудника, лаборатория индикации особо опасных инфекций, ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора
  3. 3 к.б.н., науч. сотрудник, научно-производственная лаборатория препаратов для диагностики особо опасных и других инфекций, ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора
  4. 4 к.б.н., ст. науч. сотрудник, лаборатория подготовки специалистов, ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора
  5. 5 науч. сотрудник, лаборатория индикации особо опасных и других инфекций, ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора
  6. 6 д.м.н., зав. лабораторией подготовки специалистов, ФКУЗ Ставропольский противочумный институт Роспотребнадзора
  7. 7 к.м.н., доцент, кафедра медицинской биохимии, клинической лабораторной диагностики и фармации, вед. науч. сотрудник, НОЦ «Фундаментальные проблемы диагностической медицины», ФГАОУ ВПО Северо-Кавказский федеральный университет
  8. 8 д.м.н., профессор, зав. кафедрой медицинской биохимии, клинической лабораторной диагностики и фармации, руководитель НОЦ «Фундаментальные проблемы диагностической медицины», ФГАОУ ВПО Северо-Кавказский федеральный университет (г. Ставрополь)

Abstract

The actuality of microbiological monitoring for the detection of pathogens in the environment objects demands the development of high sensitive and specific piezoelectric biosensors (PB) technology.

The test-systems construction on the base of the PB for detection of plague, brucellosis, tularemia pathogens with the help of gravimetric flow injection analysis and conduction of experimental laboratory trials was the main aim of this investigation.

For realization of the main aim of this work the specific immunoglobulins against used pathogens were applied for the PB construction. The quartz crystal resonators ДМ-7 with the gold electrode as well, as quartz analyzer «CPNA-330» and flow cell implement produced by «NPF CJSC ETNA» (Russia) and peristaltic pump «LKB 2132» (Sweden) were used in this experiments. Also, ourselves created adjustments and implements were used for the BP preparation.

The experimental series of test systems for the detection of pathogens plague, brucellosis and tularemia on the base of PB have been prepared. Each test system includes three PB, pathogen cells suspension 1,0×109m.c./mL, 0,01 M PBS (dried salts), ampules file, manual. Еxperimental laboratory tests were conducted to approve the suitability of the above shown test systems.

Advantages of the application PB test-systems in the gravimetric flow injection analysis were the high sensitivity up to 1,0×103  1,0×104 m.c./mL, the absence of cross-reactions with the heterologous suspension of strains, the speed setting about 15 minutes and the informative results of analyzes as tables and graphics data in computer. According the experimental data test system have shown conformity to the claim of diagnostic preparation instruction.

According to the material of this article the invention claim № 2012114858 was considered by Rospatent and the positive decision was taken by FIPS on 20.11.2013 г.

How to cite

Жарникова И.В., Кальной С.М., Курчева С.А., Жарникова Т.В., Дикова С.П., Ляпустина Л.В., Мельченко Е.А., Бондарь Т.П. Разработка тест-систем на основе пьезоэлектрических биосенсоров и их апробация в биотехнологической практике // Технологии живых систем. 2014. № 4. С. 54–57.

References

  1. Dmitrienko E.V., Py'shnaya I.A., Py'shny'j D.V. Sovremenny'e biosensorny'e platformy' dlya vy'yavleniya nukleotidny'x markerov // Vestnik NGU. Seriya Biologiya, klinicheskaya mediczina. 2012. T. 10. Vy'p. 4. S. 166-180.
  2. Gol'dt I.V., Gudilin E.A. Slovar' osnovny'x nanotexnologicheskix terminov ROSNANO. URL: http://www.nanometer.ru/2009/03/01/ 12359306103630/ PROP_FILE_ files_ 1/scph4.doc.
  3. Karyakin A.A., Ulasova E.A., Vagin M.Ju., Karyakina E.E. Biosensory': ustrojstvo, klassifikacziya i funkczional'ny'e xarakteristiki // Sensor. 2002. № 1. S. 16-24.
  4. Pohanka M., Skladal B. Piezoelectric Immunosensor for the Direct and Rapid Detection of Francisella tularensis // Foilia Microbiol. 2007. № 52 (4). P. 325-330.
  5. Patent № 2148259 (RF). Sposob detekczii makromolekul biosensorny'm ustrojstvom / V.I. Efremenko, S.M. Kal'noj, A.I. Bondarenko, N.V. Shveczova.
  6. Horisberger M., Vauthey M. Labeling of colloidal gold with protein // Histochem. Cell Biol. 1984. V. 80. № 1. R. 13-18.