Tetramethylbenzidin CAS 54827-17-7

Im Bereich der klinischen In-vitro-Diagnostik ist TMB das zentrale chromogene Substrat des Enzymimmunoassays (ELISA) und die zentrale Funktionskomponente der überwiegenden Mehrheit der Immunoassay-Kits. Im Bereich der serologischen Erkennung von Infektionskrankheiten sind die ELISA-Kits zum Screening von Infektionskrankheiten wie Hepatitis BB, Hepatitis-C-Antikörper und AIDS-Antikörper auf der Grundlage des chromogenen TMB-Systems mit extrem geringer Hintergrundfarbe und hoher Nachweisempfindlichkeit zum gängigen technischen Schema für groß angelegte Blutuntersuchungen in häuslichen Blutstationen geworden.

Die Anwendungsdaten inländischer Blutspendestationen zeigen, dass die minimale Nachweisgrenze des Hepatitis-BB-Oberflächenantigens mit dem Blutscreening-Kit unter Verwendung von TMB als chromogenem Substrat 0,1 IE/ml erreichen kann.

Im Vergleich zum herkömmlichen chromogenen OPD-System wird die Rate falsch negativer Fehldiagnosen um 90 % reduziert, wodurch das Übertragungsrisiko transfusionsbedingter Infektionskrankheiten von der Quelle vollständig ausgeschlossen wird. Beim routinemäßigen ambulanten Screening auf Infektionskrankheiten in tertiären Krankenhäusern kontrolliert das ELISA-Kit des kolorimetrischen TMB-Systems den Unterschied der Nachweisergebnisse zwischen Chargen innerhalb von 5 %, verdoppelt die Nachweisgeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Methoden und kann Hochdurchsatztests von Tausenden von Proben pro Tag durchführen.

Erfüllt perfekt die Anforderungen des Frühscreenings von Infektionskrankheiten in großen-Populationen. Beim klinischen Nachweis von Hormonen und Tumormarkern wird der hohe Empfindlichkeitsvorteil des kolorimetrischen TMB-Systems weiter hervorgehoben. Beim Nachweis von Schilddrüsenfunktionshormonindikatoren wie TSH, T3, T4 usw. ist der dynamische lineare Bereich der TMB-Farbentwicklung dreimal breiter als bei herkömmlichen Farbentwicklungsreagenzien, die den gesamten Konzentrationsbereich von gesunden Personen bis hin zu Patienten mit Hyperthyreose und Hypothyreose genau abdecken können, wodurch Fehlalarme durch Hook-Effekte in hochkonzentrierten Proben vermieden werden.

Beim klinischen Nachweis von Tumormarkern kann das TMB-basierte ELISA-Kit Tumormarker wie CEA und AFP mit einer Konzentration von nur wenigen ng/ml im Serum genau erkennen und so zuverlässige quantitative Ergebnisse für die Früherkennung und die postoperative Rezidivüberwachung von Krebs liefern.

Statistische Daten aus der Pathologieabteilung eines Tertiärkrankenhauses in China zeigen, dass die Erkennungsrate früher gastrointestinaler Tumoren mithilfe des kolorimetrischen Tumormarkerkombinations-Detektionsschemas TMB um 25 % höher ist als bei herkömmlichen Methoden. Im Hilfsdiagnoseszenario des schnellen Nachweises des COVID-19-Antigens ist TMB neben der kolloidalen Goldmethode die Kernkomponente der enzymatischen Farbentwicklung.

Es wird im Hochdurchsatz-ELISA-Nachweissystem für das COVID-19-Antigen eingesetzt. Die Nachweisempfindlichkeit ist um eine Größenordnung höher als die der herkömmlichen Methode mit kolloidalem Gold, mit der ein positiver Nachweis im Stadium niedriger Viruslast erzielt werden kann, wodurch die Rate verpasster Diagnosen bei früh infizierten Personen erheblich reduziert wird. Im unterstützenden System des vollautomatischen Chemilumineszenz-Immunoassays kann TMB als verbessertes Substrat für die direkte Chemilumineszenz von Meerrettichperoxidase (HRP) die Intensität und Stabilität des Lumineszenzsignals erheblich verbessern, das Signal-zu-{8}}-Rauschverhältnis der Chemilumineszenz-Detektion um das Vierfache erhöhen und den CV-Wert des Detektionsergebnisses innerhalb von 3 % steuern, wodurch die hochpräzisen Detektionsanforderungen von vollautomatischen High-End-Geräten vollständig erfüllt werden Immunoassay-Ausrüstung.

Im Bereich der biologischen ForschungTetramethylbenzidinist das bevorzugte chromogene Substrat für HRP-markierte Sekundärantikörper in Western-Blot-Experimenten und eines der am häufigsten verwendeten chromogenen Reagenzien in molekularbiologischen Labors. In traditionellen Western-Blot-Experimenten kann der Einsatz eines durch TMB-Chemilumineszenz verstärkten kolorimetrischen Systems Zielproteine ​​bereits ab einem pg-Wert nachweisen.

Im Vergleich zur herkömmlichen kolorimetrischen DAB-Methode ist die Nachweisempfindlichkeit um zwei Größenordnungen erhöht und die Expressionsänderungen von Signalwegproteinen und Transkriptionsfaktoren mit geringer Häufigkeit in Zellen können leicht identifiziert werden. Vergleichende experimentelle Daten aus dem Biologielabor einer inländischen Universität zeigen, dass durch die Verwendung einer optimierten TMB-Lumineszenzlösung mit hoher Empfindlichkeit die Entwicklungszeit von Western Blot von den herkömmlichen 30 Minuten auf weniger als 10 Sekunden verkürzt wurde, mit sauberen Hintergrundbändern und ohne Verunreinigungen. Zwei ähnliche Proteinbanden mit einem Molekulargewichtsunterschied von nur 1 kDa können deutlich unterschieden werden, was die Zuverlässigkeit von Protein-Immunblotting-Experimenten erheblich verbessert.

In den experimentellen Szenarien der Immunhistochemie und Immunhistochemie kann das verbesserte TMB-Färbesystem stabile blaue unlösliche Produkte erzeugen und die Expressionspositionen von Zielproteinen in Gewebeschnitten und Zellobjektträgern genau lokalisieren. Verglichen mit der herkömmlichen bräunlich-gelben DAB-Färbung bilden die blauen TMB-Färbeprodukte eine weiche Farbunterscheidung mit den mit Hämatoxylin gefärbten blauvioletten Kernen, ohne die bei der DAB-Färbung üblichen Kantendiffusions- und unspezifischen Hintergrundfärbungsprobleme. In den Experimenten zur Lokalisierung von Neurotransmitterproteinen im Nervengewebe und zur Interpretation der PD-L1-Proteinexpression im Tumorgewebe.

Die Erkennung der TMB-Färbeergebnisse ist deutlich besser als bei herkömmlichen Färbemethoden und hilft Forschern, die Morphologie der subzellulären Proteinlokalisierung genauer zu beobachten.

Im Grundlagenforschungsszenario der Enzymaktivitätsanalyse ist TMB ein spezifisches Substrat zur Bestimmung der Spurenperoxidaseaktivität. Basierend auf der kolorimetrischen TMB-Oxidationsspektrophotometrie kann die HRP-Enzymaktivität bereits bei einer Konzentration von nur 1 ng/ml in der Probe genau nachgewiesen werden. Es handelt sich um eine klassische experimentelle Methode zur Untersuchung der Aktivität pflanzlicher Peroxidase und mikrobieller antioxidativer Enzyme. In der Spitzenforschung der Einzelmolekülenzymologie können immobilisierte TMB-Moleküle unter der Katalyse eines einzelnen HRP-Enzymmoleküls lokalisierte Farbniederschläge erzeugen.

Die räumliche Verteilung und die katalytische Kinetik eines einzelnen Enzymmoleküls können direkt durch ein optisches Mikroskop beobachtet werden und bieten eine intuitive Beobachtungsmethode für die Grundlagenforschung der Enzymologie einzelner Moleküle. Im Nachweisszenario der Nukleinsäurehybridisierung wird HRP auf der Nukleinsäuresonde markiert und die Ziel-Nukleinsäuresequenz in der Probe wird durch die TMB-Farbintensität quantitativ nachgewiesen. Ohne die Notwendigkeit einer komplexen Fluoreszenzdetektionsausrüstung kann eine kostengünstige qualitative und quantitative Detektion von Nukleinsäuren durchgeführt werden. Es wird häufig in Gentypisierungs- und Screening-Experimenten genetisch veränderter Komponenten in wissenschaftlichen Basisforschungslabors eingesetzt.

Im Bereich der UmweltüberwachungTetramethylbenzidinwird häufig als hochempfindliches Oxidationskolorimetriereagenz zum schnellen Nachweis von Spurenmengen von Wasserstoffperoxid und Schwermetallionen in Wasser verwendet. Im Szenario der Trinkwassersicherheitsprüfung kann das auf TMB basierende kolorimetrische Peroxidase-Simulationserkennungssystem schnell Reste von Wasserstoffperoxid-Desinfektionsmittel im Trinkwasser von nur 0,01 mg/L erkennen, was weit unter den Grenzwertanforderungen der nationalen Trinkwasserhygienestandards liegt.

Für den Nachweisprozess sind keine großen Instrumente erforderlich, und eine halbquantitative Beurteilung kann durch Beobachtung der blauen Tiefe der Lösung mit bloßem Auge vervollständigt werden, was sich sehr gut für die Notfallüberwachung der Wasserqualität vor Ort eignet. Beim Nachweis von Schwermetallionen wie Blei und Quecksilber in Gewässern kann funktionalisierte Nano-Gold-simulierte Peroxidase spezifisch auf Schwermetallionen reagieren. Durch die Änderung der TMB-Farbintensität kann eine hochselektive Visualisierungsdetektion von Schwermetallionen mit einer Nachweisgrenze von bis zu 1 nM und Nachweiskosten von nur einem Prozent der herkömmlichen Atomabsorptionsspektroskopie erreicht werden.

Es hat sich bei der Überprüfung der Trinkwassersicherheit in ländlichen Gebieten und der schnellen Überwachung industrieller Abwassereinleitungsstellen als äußerst wertvoll erwiesen.

Im Bereich der Lebensmittelsicherheitstests ist TMB die zentrale Farbentwicklungskomponente verschiedener Schnellteststreifen. Im Szenario der Enzymhemmung beim Nachweis von Pestizidrückständen in Lebensmitteln hemmen Organophosphor- und Carbamat-Pestizide die Aktivität der Acetylcholinesterase. Durch die Kopplung der Peroxidase-katalysierten TMB-Farbänderung kann das Screening vor Ort auf Pestizidrückstände in Gemüse schnell und innerhalb von 10 Minuten abgeschlossen werden.

Die Nachweisempfindlichkeit erfüllt die Grenzwertanforderungen der nationalen Lebensmittelsicherheitsstandards und ist die am häufigsten verwendete Schnellnachweismethode für Pestizidrückstände auf heimischen Agrarmärkten und Basisregulierungsbehörden. Beim immunchromatographischen Nachweis kleiner Molekülschadstoffe wie Clenbuterol und Melamin mit kolloidalem Gold in Lebensmitteln kann die enzymkatalysierte verbesserte kolorimetrische Technologie auf TMB-Basis die Nachweisempfindlichkeit herkömmlicher kolloidaler Goldteststreifen um mehr als das Zehnfache erhöhen, wodurch eine genaue Erkennung niedrig konzentrierter illegaler Zusatzstoffe erreicht und die Wahrscheinlichkeit falsch negativer Ergebnisse und Fehlerkennungen erheblich verringert wird.

Im Schnellerkennungsszenario einer mikrobiellen Kontamination in Lebensmitteln kann durch die Verwendung von Wasserstoffperoxid, das während des mikrobiellen Stoffwechsels erzeugt wird, in Kombination mit der TMB-Farbreaktion ein halbquantitatives Screening der Gesamtzahl der Bakterien in Lebensmitteln innerhalb von 2 Stunden schnell abgeschlossen werden. Im Vergleich zur herkömmlichen 48-Stunden-Plattenkulturmethode wird die Erkennungszeit erheblich verkürzt, was sich sehr gut für die schnelle Qualitätskontrolle von Lebensmittelproduktionslinien in Lebensmittelherstellungsunternehmen eignet. Beim schnellen Nachweis von Aflatoxin B1 in Getreide- und Öllebensmitteln verfügt das TMB-basierte ELISA-Nachweissystem über eine Mindestnachweisgrenze von 0,1 μg/kg und erfüllt damit vollständig die strengen Grenzwertanforderungen für Aflatoxin in nationalen Lebensmitteln. Die Nachweiskosten sind viel geringer als bei massenspektrometrischen Nachweismethoden mit großen Instrumenten, sodass sie sich für groß angelegte Untersuchungen zur Lebensmittelsicherheit in Getreide und Öl eignen.