Qui, descriviamo un protocollo per la preparazione di nanosfere a punti quantici (QDNB) e il rilevamento di biomarcatori di malattia utilizzando strisce di immunodosaggio a flusso laterale basate su QDNB. I risultati del test possono essere valutati qualitativamente sotto l'illuminazione a luce UV e misurati quantitativamente utilizzando un lettore di strisce fluorescenti entro 15 minuti.
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Articolo metodologico
Immunodosaggio fluorescente a flusso laterale basato su nanosfere di punti quantici
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
I punti quantici, noti anche come nanocristalli semiconduttori, sono nuove etichette fluorescenti per l'imaging e il rilevamento biologico. Tuttavia, i coniugati punto-anticorpo quantici di piccole dimensioni (~10 nm), preparati attraverso laboriose procedure di purificazione, mostrano una sensibilità limitata nel rilevare alcuni marcatori di malattia in tracce utilizzando strisce di immunodosaggio a flusso laterale. In questo articolo, presentiamo un metodo per la preparazione di nanosfere di punti quantici (QDNB) utilizzando un metodo di evaporazione dell'emulsione in un'unica fase. Utilizzando il QDNB così preparato, è stato fabbricato un test immunologico a flusso laterale fluorescente per rilevare i biomarcatori della malattia utilizzando come esempio la proteina C-reattiva (CRP). A differenza delle nanoparticelle a singolo punto quantico, i coniugati nanobead-anticorpo a punto quantico sono più sensibili come etichette di immunodosaggio a causa dell'amplificazione del segnale incapsulando centinaia di punti quantici in una nanosfera composita polimerica. Inoltre, le dimensioni maggiori dei QDNB facilitano la separazione per centrifugazione quando si coniugano i QDNB con gli anticorpi. Il test immunologico a flusso laterale fluorescente basato sui QDNB è stato fabbricato e la concentrazione di CRP nel campione è stata misurata in 15 minuti. I risultati del test possono essere valutati qualitativamente sotto l'illuminazione a luce UV e misurati quantitativamente utilizzando un lettore fluorescente entro 15 minuti.
Introduzione
Le strisce per immunodosaggio a flusso laterale (LFIA) fungono da strumenti cruciali per il rilevamento rapido presso il punto di cura 1,2, in particolare nello screening delle malattie durante le epidemie. Tuttavia, le tradizionali strisce reattive LFIA a base di oro colloidale mostrano una bassa sensibilità di rilevamento e forniscono solo risultati qualitativi3. Per migliorare la sensibilità di rilevamento di LFIA, sono emerse varie nuove nanoparticelle, tra cui il lattice colorato 4,5, le nanoparticelle fluorescenti
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Protocollo
Lo studio è stato approvato dall'Institutional Review Board dello Shanghai Skin Disease Hospital (n. 2020-15). Tutte le procedure sperimentali che coinvolgono campioni di sangue umano sono state condotte in un laboratorio di biosicurezza di livello II. I dettagli dei reagenti e delle attrezzature utilizzate in questo studio sono elencati nella Tabella dei materiali.
1. Preparazione delle nanosfere QDs
NOTA: Per la sintesi di nanosfere QD, è stata utilizzata una tecnica di evaporazione emulsione-solvente per sintetizzare nanosfere QD, con un rapporto tra fase oleosa e fase acquosa d....
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Risultati
Le procedure di preparazione del QDNB sono illustrate schematicamente nella Figura 1A. La fase oleosa contenente QD e polimero in cloroformio è stata miscelata con la fase acquosa ed è stata ottenuta una mini-emulsione mediante sonicazione. L'emulsione è stata solidificata mediante evaporazione graduale del cloroformio. La micrografia elettronica a trasmissione (TEM) di QDNB è presentata nella Figura 2A. I QDNB hanno una morfologia sferica, con diametri medi di .......
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Discussione
Qui, descriviamo un protocollo per la preparazione di nanosfere a punti quantici (QDNB)27 e l'uso di QDNB per la preparazione di saggi immunologici a flusso laterale fluorescenti (LFIA). Viene dimostrata la misurazione qualitativa e quantitativa della CRP nei campioni. Questo LFIA basato su QDNB può essere applicato anche ad altri biomarcatori di malattie 25,32, tossine alimentari29,30
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Dichiarazioni
Pengfei Zhang è uno dei fondatori di Shanghai Kundao Biotech e ha potenziali interessi finanziari con questa società.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato supportato dal Progetto del Comitato per la Scienza e la Tecnologia di Shanghai (STCSM) (22S31902000) e dal Programma di incubazione della ricerca clinica dell'Ospedale per le malattie della pelle di Shanghai (NO. lcfy2021-10).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| (dimetilammino)propil)-N'-etilcarbodiimmide cloridrato | Sigma-Aldrich | 03450 | |
| Carta assorbente | Kinbio Biotech | CH37K | |
| Albumina sierica bovina | Sigma-Aldrich | B2064 | |
| Caseina | Sigma-Aldrich | C8654 | |
| CdSe/ZnS quantum dot | Suzhou Mesolight Inc. | CdSe/ZnS-625 | |
| Choloroform | Sino Pharm | 10006818 | |
| anticorpo CRP | Hytest Biotech | 4C28 | |
| Lettore di saggi fluorescenti a flusso laterale | Suzhou Helmence Precision Instrument | FIC-H1 | |
| Cuscinetto in fibra di vetro | Kinbio Biotech | SB06 | |
| IgG anti-coniglio di capra | Sangon Biotech | D111018 | |
| Membrana in nitrocellulosa | Satorious | CN140 | |
| Poli(stirene-anidride maleica) copolimero | Sigma-Aldrich S458066 | ||
| IgG di coniglio | Sangon Biotech | D110502 | |
| Sodio dodecil solfato | Sino Pharm | 30166428 | |
| Idrossido di sodio | Sino Pharm | 10019718 |
Riferimenti
- de Puig, H., Bosch, I., Gehrke, L., Hamad-Schifferli, K. Challenges of the nano-bio interface in lateral flow and dipstick immunoassays. Trends Biotechnol. 35 (12), 1169-1180 (2017).
- Miller, B. S., et al. Spin-enhanced nanodiamond biosensing for ultrasensitive dia....
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Ristampe e permessi
