זרימה צידית פלואורסצנטית Immunoassay מבוסס על נקודות קוונטיות ננו-חרוזים

Summary

במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול להכנת ננו-חרוזי נקודה קוונטית (QDNB) ולזיהוי סמנים ביולוגיים של מחלות באמצעות רצועות חיסון מבוססות זרימה צידית מבוססות QDNB. ניתן להעריך את תוצאות הבדיקה באופן איכותי תחת תאורת אור UV ולמדוד כמותית באמצעות קורא פס פלואורסצנטי תוך 15 דקות.

Abstract

נקודות קוונטיות, הידועות גם בשם ננו-גבישים מוליכים למחצה, הן תוויות פלואורסצנטיות חדשניות לדימות וחישה ביולוגיים. עם זאת, נוגדנים נקודתיים קוונטיים מצומדים עם ממדים קטנים (~ 10 ננומטר), שהוכנו באמצעות הליכי טיהור מייגעים, מפגינים רגישות מוגבלת בזיהוי סמנים מסוימים של מחלת קורט באמצעות רצועות חיסון זרימה רוחבית. כאן אנו מציגים שיטה להכנת ננו-חרוזי נקודה קוונטית (QDNB) בשיטת אידוי תחליב חד-שלבית. באמצעות QDNB כפי שהוכן, חיסון זרימה צידית פלואורסצנטית יוצר כדי לזהות סמנים ביולוגיים של מחלות באמצעות חלבון מגיב C (CRP) כדוגמה. שלא כמו ננו-חלקיקים של נקודה קוונטית בודדת, מצומדים של ננו-נוגדנים של נקודה קוונטית רגישים יותר כמו תוויות אימונואסאי בשל הגברת האות על ידי עטיפת מאות נקודות קוונטיות בננו-חרוז פולימרי מרוכב אחד. יתר על כן, הגודל הגדול יותר של QDNBs מאפשר הפרדת צנטריפוגות קלה יותר בעת הצמדת QDNB עם נוגדנים. בדיקת הזרימה הצידית הפלואורסצנטית המבוססת על QDNBs הייתה מפוברקת, וריכוז CRP בדגימה נמדד תוך 15 דקות. ניתן להעריך את תוצאות הבדיקה באופן איכותי תחת תאורת אור UV ולמדוד כמותית באמצעות קורא פלואורסצנטי תוך 15 דקות.

Introduction

רצועות Lateral flow immunoassay (LFIA) משמשות ככלים חיוניים לגילוי מהיר בנקודות טיפול ^1,2, במיוחד בבדיקות סקר למחלות במהלך מגיפות. עם זאת, רצועות בדיקת LFIA מסורתיות מבוססות זהב קולואידיות מציגות רגישות זיהוי נמוכה ומספקות רק תוצאות איכותיות³. כדי לשפר את רגישות הזיהוי של LFIA, הופיעו ננו-חלקיקים חדשים שונים, כולל לטקס צבעוני ^4,5,^{ננו-חלקיקים} פלואורסצנטיים 6, מיקרוספרות פלואורסצנטיות ^7,8 ונקודות קוונטיות ^9,10,11

Protocol

המחקר אושר על ידי מועצת הסקירה המוסדית של בית החולים למחלות עור בשנחאי (מס '2020-15). כל ההליכים הניסיוניים הכוללים דגימות דם אנושיות נערכו במעבדה ברמת בטיחות ביולוגית II. פרטי הריאגנטים והציוד ששימשו במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.

1. הכנת ננו-חרוזי QDs

Discussion

במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול להכנת ננו-כדוריות נקודה קוונטית (QDNB)²⁷ ושימוש ב-QDNB להכנת בדיקות חיסוניות פלואורסצנטיות לזרימה צידית (LFIA). מודגמת מדידה איכותית וכמותית של CRP במדגמים. LFIA מבוסס QDNB זה יכול להיות מיושם גם על סמנים ביולוגיים אחרים של מחלות^25,32.......

Materials

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