Piezoelectric quartz crystal sensors applied for bioanalytical assays and characterization of affinity interactions



Document title: Piezoelectric quartz crystal sensors applied for bioanalytical assays and characterization of affinity interactions
Journal: Journal of the Brazilian Chemical Society
Database: PERIÓDICA
System number: 000311259
ISSN: 0103-5053
Authors: 1
Institutions: 1Masaryk University, Department of Biochemistry, Brno, Jihomoravsky. República Checa
Year:
Season: Ago
Volumen: 14
Number: 4
Pages: 491-502
Country: Brasil
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
English abstract This review presents piezoelectric quartz crystals as transducers suitable for development of different types of bioanalytical assays. The components of measuring systems for piezosensors are described together with providers of commercial equipment. The piezoelectric biosensors are summarized for determination of viruses, bacterial and other cells, proteins, nucleic acids and small molecules as drugs, hormones and pesticides. In addition to mass changes, some agglutination assays employing viscosity effects are addressed. Finally, the direct label-free and real-time monitoring of affinity interactions using piezosensors is presented. The theoretical background for determination of appropriate kinetic rate and equilibrium constants is shown and the approach is demonstrated on the interaction of antibody with the corresponding antigen (protein secalin). Several examples of affinity studies are provided, including interactions of proteins (antibody and antigens, receptors and ligands), nucleic acids (hybridization, intercalation of metal complexes), lipids and saccharide-based layers
Portuguese abstract Esta revisão apresenta cristais piezoeletricos de quartzo como transductores aplicáveis no desenvolvimento de diferentes tipos de ensaios bioanaliticos. Os componentes do sistema de medidas para sensores tipo piezo são descritos juntamente com os sistemas de equipamentos comerciais existentes. Os biosensores piezo elétricos podem ser aplicados para determinação de vírus, bacteriais e outras células, proteínas, ácidos nucléicos e pequenas moléculas encontradas em remédios, hormônios e pesticidas. Além de mudança de massa, alguns ensaios de aglutinação empregando efeitos de viscosidade são discutidos. Finalmente, o monitoramento da afinidade das interações direto sem-marcação e em tempo real usando sensores piezo é apresentado. Os pressupostos teóricos para a determinação apropriada das constantes de velocidade e de equilíbrio são apresentados e uma aproximação é demonstrada para a interação anticorpo com o correspondente antígeno (proteína secalin). Vários exemplos de estudo de afinidade são mostrados, incluindo a interação de proteínas (anticorpos e antígenos), de ácidos nucléicos (hibridização, intercalação de complexos metálicos), lipídeos e camadas com base de sacarídeos
Disciplines: Química,
Biología
Keyword: Bioquímica,
Electroquímica,
Sensores piezoeléctricos,
Cristal de cuarzo,
Inmunosensores piezoeléctricos,
Interacciones de afinidad,
Parámetros cinéticos
Keyword: Chemistry,
Biology,
Biochemistry,
Electrochemistry,
Piezoelectric sensors,
Quartz crystal,
Piezoelectric immunosensors,
Affinity interactions,
Kinetic parameters
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