Przejdź do zawartości
Merck

Probe-target hybridization depends on spatial uniformity of initial concentration condition across large-format chips.

Scientific reports (2020-05-31)
Alisha Geldert, Haiyan Huang, Amy E Herr
ABSTRAKT

Diverse assays spanning from immunohistochemistry (IHC), to microarrays (protein, DNA), to high-throughput screens rely on probe-target hybridization to detect analytes. These large-format 'chips' array numerous hybridization sites across centimeter-scale areas. However, the reactions are prone to intra-assay spatial variation in hybridization efficiency. The mechanism of spatial bias in hybridization efficiency is poorly understood, particularly in IHC and in-gel immunoassays, where immobilized targets are heterogeneously distributed throughout a tissue or hydrogel network. In these systems, antibody probe hybridization to a target protein antigen depends on the interplay of dilution, thermodynamic partitioning, diffusion, and reaction. Here, we investigate parameters governing antibody probe transport and reaction (i.e., immunoprobing) in a large-format hydrogel immunoassay. Using transport and bimolecular binding theory, we identify a regime in which immunoprobing efficiency (η) is sensitive to the local concentration of applied antibody probe solution, despite the antibody probe being in excess compared to antigen. Sandwiching antibody probe solution against the hydrogel surface yields spatially nonuniform dilution. Using photopatterned fluorescent protein targets and a single-cell immunoassay, we identify regimes in which nonuniformly distributed antibody probe solution causes intra-assay variation in background and η. Understanding the physicochemical factors affecting probe-target hybridization reduces technical variation in large-format chips, improving measurement precision.

MATERIAŁY
Numer produktu
Marka
Opis produktu

Sigma-Aldrich
Bovine Serum Albumin, heat shock fraction, protease free, fatty acid free, essentially globulin free, pH 7, ≥98%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium dodecyl sulfate, BioReagent, suitable for electrophoresis, for molecular biology, ≥98.5% (GC)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Acrylamide/Bis-acrylamide, 30% solution, BioReagent, suitable for electrophoresis, 37.5:1
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Dichlorodimethylsilane, ≥99.5%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate, 98%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium deoxycholate, ≥97% (titration)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
N,N,N′,N′-Tetramethylethylenediamine, BioReagent, suitable for electrophoresis, ≥99.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Ammonium persulfate, for molecular biology, suitable for electrophoresis, ≥98%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.