Electrochemiluminescent enzymes, their preparation and use as biosensors
are disclosed. Specifically, two appendages are covalently attached to a
desired dehydrogenase enzyme; (1) a nicotinamide adenine cofactor or
analog thereof, and (2) a luminescent ruthenium complex. For example,
glucose concentrations is the following way. A doubly-modified glucose
dehydrogenase could oxidize glucose with concomitant reduction of the
attached NAD.sup.+ to NADH. Because NADH, but not NAD.sup.+, is able to
interact with surface ruthenium to promote ECL, only enzyme molecules that
have reacted with glucose will emit light from their ruthenium label in an
ECL instrument. The relative close proximity of NADH and ruthenium on the
enzyme surface enhances light emission as compared to the same
concentrations in free solution. When NADH reduces ruthenium, it returns
to become NAD.sup.+, permitting multiple cycles of ECL light emission from
a single enzyme molecule. Such biosensors can be used in solution or bound
to a solid surface. Assays employing the biosensor molecules can be
performed on an IGEN Origen.sup.R Analyzer.
Des enzymes d'Electrochemiluminescent, leur préparation et l'utilisation comme biodétecteurs sont révélées. Spécifiquement, deux annexes sont en covalence attachées à une enzyme désirée de déshydrogénase ; (1) un cofacteur d'adénine de nicotinamide ou un analogue en, et (2) un complexe luminescent de ruthénium. Par exemple, les concentrations en glucose est la manière suivante. Une déshydrogénase double-modifiée de glucose a pu oxyder le glucose avec la réduction concomitante du NAD.sup.+ joint au nadh. Puisque le nadh, mais pas le NAD.sup.+, peut agir l'un sur l'autre avec du ruthénium extérieur pour favoriser l'ECL, seulement les molécules d'enzymes qui ont réagi avec du glucose émettront la lumière de leur étiquette de ruthénium dans un instrument d'ECL. La proximité étroite relative du nadh et du ruthénium sur la surface d'enzymes augmente l'émission légère par rapport aux mêmes concentrations dans la solution libre. Quand le nadh réduit le ruthénium, il retourne pour devenir NAD.sup.+, permettant les cycles multiples de l'émission légère d'ECL d'une molécule simple d'enzymes. De tels biodétecteurs peuvent être employés en solution ou la limite sur une surface pleine. Des analyses utilisant les molécules de biodétecteur peuvent être exécutées sur un analyseur d'IGEN Origen.sup.R.
