Detection of trace metal ions in environmental and biological matrices by immunological methods - a review

• Autorzy: Knopp D.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie metod immunologicznych w wykrywaniu jonów metali w środowisku oraz próbkach biologicznych - przegląd badań

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In environmental analytical chemistry, often critics charge that only a few chemicals are monitored, that the number of samples is inadequate to ensure detection of contamination, and there is too long a delay between sample collection and communication of results back to the site. Concern over increasing sample bad and rising costs, therefore, motivate to search for rapid, low-cost, simple, and reliable tests that could also be automated or carried out on-site (field-portable assays). Increasing attention has focussed on immunochemical procedures. This article summarizes the different steps of metal-specific immunoassay development such as preparation of appropriate metal(chelate)-protein conjugates (immunogens), immunization, characterization of antibodies, selectivity (interference by other metal ions), immunoassay formats, analysis of environmental and biological samples, and comparison with atomic spectroscopy.

PL

W analityce środowiska, bardzo często jest monitorowana jedynie niewielka liczba zanieczyszczeń, liczba pobieranych próbek jest niedostateczna do zapewnienia odpowiedniego poziomu wykrywalności zanieczyszczeń, a czas oczekiwania na wyniki analiz jest za długi. Mając na uwadze rosnącą liczbę próbek oraz wzrastające koszty prowadzenia analiz, poszukuje się szybkich, tanich i niezawodnych testów, które można poddać automatyzacji lub przeprowadzać w miejscu pobierania próbek. W szczególności wzrasta zainteresowanie metodami immunoanalitycznymi. W pracy dokonano przeglądu literatury dotyczącej przygotowania odpowiednich połączeń schelatowany metal - skoordynowane białko (immunogen), immunizacją (uodpornienie), charakterystyką przeciwciał, selektywnością (interferencje z różnymi metalami), analizą próbek biologicznych i środowiskowych, oraz porównania uzyskanych wyników z danymi spektroskopii atomowej.

Słowa kluczowe

EN

bioanalytical chemistry; immunoassay; metal ions; environment

PL

chemia bioanalityczna; immunoanaliza; jony metali; środowisko

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, nr 5
• Strony: 383--397
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., 2 rys.

Twórcy

autor

Knopp D.

• Laboratory for Environmental Immunoanalysis, Institute of Hydrochemistry and Chemical Balneology, Technical University Munich, Marchioninistrasse 17, D-81377 Munich, Germany, phone: ++49-89-2180-78252, fax: ++49 89 2180 78255,

Bibliografia

• [1] Yerma N. and Singh M.: Biometals 2005, 18, 121-129.
• [2] Plaża G., Ulfig K. and Tien A.J.: Poi. J. Environ. Stud. 2000, 9, 231-236.
• [3] Knopp D.: Anal. Bioanal. Chem. 2006, 385, 425-427.
• [4] Franek M. and Hruska K.: Vet. Med. Czech. 2005, 50, 1-10.
• [5] http://wi.water.usgs.gov/methods/about/workgroups/biology/icom.pdf
• [ć] Lingarde F. and Zetterall O.: Scand. J. Immunol. 1974, 3, 277-285.
• [7] Baker B. and Hultąuist D.: J. Biol. Chem. 1978, 253, 8444-8451.
• [8] Clarke S.M.: J. Immunol. Methods 1991, 137, 65-72.
• [9] Reardan D.T., Meares C.F., Goodwin D.A., McTigue M., David G.S., Stone M.R., Leung J.P., Bartholomew R.M. and Frincke J.M.: Nature 1985, 316, 265-268.
• [10] Chakrabarti P., Hatcher F.M., Blake 11 R.C., Ladd P.A. and Blake D.A.: Anal. Biochem. 1994, 217, 70-75.
• [11] Boden V., Colin C., Barbet J., U Doussal J.M. and Yijayalaksmi M.: Bioconjugate Chem. 1995, 6, 373-379.
• [12] Wylie D.E., Carlson L.D., Carlson R., Wagner F.W. and Schuster S.M.: Anal. Biochem. 1991, 194, 381-387.
• [13] Wylie D.E., Lu D., Carlson L.D., Carlson R., Babacan K.F., Schuster S.M. and Wagner F.W.: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 4I04^tl08.
• [14] Schuster S.M., Wylie D.E., Bertholf R.I. and Soderholm K.J.: Merairy Specific Monoclonal Antibodies as an Analytical Reagent for Measurement ofBoth Solubte Mercury and Potential Anti-Mercury Antibodies, [in:] Galteau M.M., Siest G. and Henny J. (eds.). Biologie Perspective. Comptes Rendus du 8 Col-loque de Pont-a-Mousson, John Libbey Eurotext, Paris 1993, 371-376.
• [15] Szurdoki F., Kido H. and Hammock B.D.: Bioconjugate Chem. 1995, 6, 145-149.
• [16] Mant A. and Hock B.: Anal. Letters 1998, 31, 1633-1650.
• [17] Manc A., KrOtz E. and Hock B.: Anal. Letters 1998, 31, 1651-1661.
• [18] Mant A. and Hock B.: Methods 2000, 22, 49-52.
• [19] Klein J. and Mattes R.: Anal. Biochem. 1998, 260, 173-182.
• [20] Blake D.A., Chakrabarti P., Khosraviani M., Hatcher F.M., Westhoff C.M., Goebel P., Wylie D.E. and Blake II R.C.: J. Biol. Chem. 1996, 271, 27677-27685.
• [21] Khosraviani M., Pavlov A.R., Flowers G.C. and Blake D.E.: Environ. Sci. Technol. 1998,32, 137-142.
• [22] Blake D.A., Blake R.C., Khosraviani M. and Pavlov A.R.: Anal. Chim. Acta 1998, 376, 13-19.
• [23] Khosraviani M., Blake R.C., Pavlov A.R., Lorbach S.C., Yu H., Delehanty J.B., Brechbiel M.W. and Blake D.A.: Bioconjugate Chem. 2000, 11, 267-277.
• [24] Blake D.A., Jones R.M., Blake II, R.C., Pavlov A.R., Darwish I.A., and Yu H.: Biosens. Bioelectron. 2001, 16, 799-809.
• [25] Blake D.A., Yu H. and Blake II R.: Development of Rapid Porlable Immunoassays for Heavy Metals in Acid Mine Drainage, [in:] Ciminelli V.S.T. and Garcia Jr. O. (eds.), Biohydrometallurgy: Fundamentals, Technology and Sustainable Development, Part B, Elsevier Science B.V., Amsterdam, 2001,533-540.
• [26] Blake D.A., Pavlov A.R., Yu H., Kohsraviani M., Ensley H.E. and Blake II R.C.: Anal. Chim. Acta 2001, 444, 3-11.
• [27] Darwish I.A. and Blake D.A.: Anal. Chem. 2001, 73, 1889-1895.
• [28] Darwish I.A. and Blake D.A.: Anal. Chem. 2002, 74, 52-58.
• [29] Jones R.M., Yu H., Delehanty J.B. and Blake D.A.: Bioconjugate Chem. 2002, 13, 408-415.
• [30] Blake II R.C., Delehanty J.B., Khosraviani M., Yu H., Jones R.M. and Blake D.A.: Biochemistry 2003, 42, 497-508.
• [31] Delehanty J.B., Jones R.M., Bishop T.C. and Blake D.A.: Biochemistry 2003, 42, 14173-14183.
• [32] Blake II R.C., Pavlov A.R., Khosraviani M., Ensley H.E., Kiefer G.E., Yu H., Li X. and Blake D.A.: Bioconjugate Chem. 2004, 15, 1125-1136.
• [33] Tijssen P.: Practice and Theory of Enzyme Immunoassays, [in:] Burdon R.H. and van Knippenberg P.H. (eds.), Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology Elsevier, Amsterdam, 1985, vol. 15, 549 pp.
• [34] Vaitukaitis J., Robbins J.B., Nieschlag E. and Ross G.T.: J. Clin. Endocrinol. 1971, 33, 988-991.
• [35] Janda K.D., Schloeder D., Benkovic S.J. and Lerner S.A.: Science 1998, 241, 1188-1191.
• [36] Barbas III C.F., Rosenblum J.S. and Lerner R.A.: Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1993,90,6385-6389.
• [37] Deng A., Himmelsbach M., Zhu Q.-Z., Frey S., Sengl M., Buchberger W., Niessner R. and Knopp D.: Environ. Sci. Technol. 2003, 37, 3422-3429.
• [38] Knopp D., Seifert M., Vaananen V. and Niessner R.: Environ. Sci. Technol. 2000,34,2035-2041.
• [39] Degelmann P., Wenger J., Niessner R. and Knopp D.: Environ. Sci. Technol. 2004,38,6795-6802.
• [40] www.epa.gov/sw-846/pdfs/4500.pdf