Журнал наномедицинских и биотерапевтических открытий
Открытый доступ
ISSN: 2155-983X
ISSN: 2155-983X
Дмитрий В. Сотников, Анатолий В. Жердев и Борис Б. Дзантиев Химико-технологический университет имени Д. Менделеева, Россия
Постановка проблемы: Высокое сродство и специфичность биологических рецепторов обусловливают как потребность, так и интенсивное развитие аналитических систем, основанных на их использовании. Поэтому разработка теоретических представлений о функционировании таких систем, изучение количественных закономерностей протекающих в них реакций и взаимосвязей между параметрами реакций биорецепторов и анализ с их использованием стали ключевыми фундаментальными задачами биоаналитической химии. Хотя несколько предложенных математических моделей описали различные биопробы и биосенсоры, большинство из этих моделей рассматривают взаимодействия биорецепторов в приближении равновесных условий. Из-за этого ограничения различные эффекты, возникающие в неравновесных условиях, остаются за пределами существующих исследований. Методология и теоретическая ориентация: Любая биоаналитическая методика основана на реакции аффинного распознавания (A+R nAR), которая подчиняется законам обратимой кинетики бимолекулярной реакции. Аналитическое решение дифференциального уравнения скорости комплексообразования дает функцию, представленную на рисунке 1. В многостадийном анализе аналитическое описание процессов требует большего количества параметров и дополнительных упрощений для эффективной работы. Мы показали, что в рамках высокоаффинного взаимодействия (kd<0,0001) приближение необратимого связывания является адекватным для описания аналитической системы. Вывод и значимость: Представленное уравнение пригодно для описания элементарных стадий биоаналитических методик. Это уравнение дает как кинетическую зависимость (если варьируемым параметром является время взаимодействия (t)), так и калибровочную зависимость (если варьируется начальная концентрация аналита [A]0). Предложенные подходы будут полезны разработчикам биоаналитических методик как инструменты оценки влияния различных факторов на параметры анализа и их целенаправленной оптимизации.