量子ドットナノビーズに基づく蛍光ラテラルフロー免疫測定法

要約

ここでは、量子ドットナノビーズ(QDNB)の調製と、QDNBベースのラテラルフローイムノアッセイストリップを使用した疾患バイオマーカーの検出のためのプロトコルについて説明します。試験結果は、UV光照明下で定性的に評価し、蛍光ストリップリーダーを使用して15分以内に定量的に測定できます。

要約

量子ドットは、半導体ナノ結晶とも呼ばれ、生物学的イメージングおよびセンシングのための新しい蛍光標識です。しかし、骨の折れる精製手順で調製された小さな寸法(~10 nm)の量子ドット抗体コンジュゲートは、ラテラルフローイムノアッセイストリップを使用して特定の微量疾患マーカーを検出する感度に限界があります。ここでは、ワンステップエマルジョン蒸着法を用いた量子ドットナノビーズ(QDNB)の作製方法を紹介します。調製されたままのQDNBを使用して、C反応性タンパク質(CRP)を例に疾患バイオマーカーを検出するための蛍光ラテラルフローイムノアッセイを作製しました。量子ドットナノ粒子-抗体複合体は、単一の量子ドットナノ粒子とは異なり、1つのポリマー複合ナノビーズに数百の量子ドットをカプセル化することによりシグナル増幅するため、イムノアッセイ標識としてより感度が高くなります。さらに、QDNBのサイズが大きいため、QDNBを抗体と結合させる際の遠心分離が容易になります。QDNBに基づく蛍光ラテラルフロー免疫測定法を作製し、サンプル中のCRP濃度を15分で測定しました。試験結果は、UV光照明下で定性的に評価し、蛍光リーダーを使用して15分以内に定量的に測定できます。

概要

ラテラルフローイムノアッセイ(LFIA)ストリップは、特に流行時の疾患スクリーニングにおいて、ポイントオブケア^1,2で重要な迅速検出ツールとして機能します。しかし、従来の金コロイドベースのLFIAテストストリップは、検出感度が低く、定性的な結果しか得られません³。LFIAの検出感度を向上させるために、着色ラテックス^4,5、アップコンバージョン蛍光ナノ粒子⁶、時間分解蛍光マイクロスフェア^7,8、量子ドット^9,10,11など、さまざまな新しいナノ粒子が出現しています。量子ドット(QD)^12,13は、半導体ナノ結晶とも呼ばれ、調整可能な発光波長、広い励起範囲、および高い発光効率を提供し、生物学的....

プロトコル

本試験は、上海皮膚病病病院の治験審査委員会(No.2020-15)により承認されました。ヒトの血液サンプルを含むすべての実験手順は、バイオセーフティレベルIIの実験室で実施されました。本試験で使用した試薬および装置の詳細は、 材料表に記載されています。

1. QDsナノビーズの作製

注:QDナノビーズ合成のために、エマルジョン溶媒蒸発法を用いて、油相と水相の比率が1:5のQDナノビーズを合成した。ミニエマルジョンは超音波 処理によって 生成され、ナノビーズは溶媒(クロロホルム)蒸発によって固化されます。水酸化ナトリウムは、ナノビーズ表面上の無水物基の加水分解を触媒し、それらをカルボキシル基に変換するために利用されました。

1. 油相および水相溶液の調製
   1. 1 mLの油相を調製します:0.4 mLのポリ(無水スチレン-コ-マレイン酸)(PSMA)溶液(50 mg / mL)、0.1 mLのQDs溶液(100 mg / mL)を調製し、1 mL未満の任意の容量にクロロホルムを充填します。.
   2. 5 mLの水相を調製します:SDS水溶液(0.5重量%)。
2. エマルジョンと凝固の調製
   1. バイアル(15mL)に油相1mLと水相5mLを加え、マグネチッ....

ディスカッション

ここでは、量子ドットナノビーズ(QDNB)²⁷の調製と、蛍光ラテラルフロー免疫測定法(LFIA)の調製のためのQDNBの使用のためのプロトコルについて説明します。サンプル中のCRPの定性的および定量的測定が実証されています。このQDNBベースのLFIAは、他の疾患バイオ^{マーカー25,32}、食品毒素^29,30.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
(dimethylamino)propyl)-N’-ethylcarbodiimide hydrochloride	Sigma-Aldrich	03450
Absorbance paper	Kinbio Biotech	CH37K
Bovine serum albumin	Sigma-Aldrich	B2064
Casein	Sigma-Aldrich	C8654
CdSe/ZnS quantum dot	Suzhou Mesolight Inc.	CdSe/ZnS-625
Choloroform	Sino Pharm	10006818
CRP antibody	Hytest Biotech	4C28
Fluorescent lateral flow assay reader	Suzhou Helmence Precision Instrument	FIC-H1
Glass fiber pad	Kinbio Biotech	SB06
Goat anti-rabbit IgG	Sangon Biotech	D111018
Nitrocellulose membrane	Satorious	CN140
Poly(styrene-maleic anhydride) copolymer	Sigma-Aldrich	S458066
Rabbit IgG	Sangon Biotech	D110502
Sodium dodecyl sulfate	Sino Pharm	30166428
Sodium hydroxide	Sino Pharm	10019718