تشخیص تومور مارکر CA72-4 با استفاده از بیوسنسور نوری

خلاصه فارسی

مقدمه: تشخیص کلینیکی تومور مارکر CA72-4، یک نشانگر توموری در نمونه های بیولوژیکی، غربالگری و تشخیص سرطان را تسهیل وتسریع می نماید. در این پروژه یک بیوسنسور فلوریمتری که مخلوط نقاط کوانتومی کربن (CQD) و نانوذرات طلای اصلاح شده با آنتی بادی (CA72-4 (Ab-AuNPs می باشد برای تشخیص CA72-4 گزارش شده است . روش کار: روش حاضر با تهیه CQD های مشتق شده از گلوکز با استفاده از مایکروویو به صورت سنتز سبز انجام شد. Ab-AuNPsها هم از كاهش شيميايي نمك طلا با استفاده از سيترات در فاز آبي تهیه گردید. در ادامه برای انتخاب پذیر کردن بیوسنسور طراحی شده، آنتی بادی مونوکلونال (Ab) مخصوص آنالیت CA72-4 بر روی AuNPs ترسیب گردید. میزان شدت افزایش نشر فلورسانس متناسب با غلظت CA72-4 می باشد. یافته ها: نانوذرات به کاربرده شده در این پروژه با استفاده از طیف سنجی UV-Vis و طیف سنجی فلورسانس، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراکندگی چراغ های دینامیکی (DLS) مشخصه یابی شدند. در حضور Ab-AuNPs، فلورسانس CQDها به شدت کاهش می یابد. زیرا بخشی از طیف نشر فلورسانس CQD با طیف جذب Ab-AuNPs همپوشانی دارد و بنابراین پس از انتقال انرژی رزونانسی فلورسانس (FRET) بین CQD و AuNPs، فلورسانس خاموش می شود. با افزودن آنالیت (CA72-4) به محیط، به دلیل برهمکنش آنتی ژن-آنتی بادی تجمع (Aggregation) نانوذرات طلا رخ می دهد و دوباره شدت فلورسانس نقاط کوانتومی افزایش می یابد زیرا، طیف نشر CQDها با طیف جذب Ab-AuNPs تجمع یافته (nm 650) همپوشانی ندارد و در نتیجه خاموشی فلورسانس اتفاق نمی افتد و دوباره نشر فلورسانس افزایش می یابد. این افزایش شدت فلورسانس متناسب با غلظت CA72-4 می باشد. نتیجه گیری: این یافته ها اساس سنجش فلورومتری را تشکیل می دهند که نشان می دهند بیوسنسور ارائه شده دارای پاسخ خطی در محدوده غلظت U.mL-1 0.1-200و دارای حد تشخیص U.mL-1 0/03برای CA72-4 است. همچنین این بیوسنسور دارای انتخاب پذیری بسیار خوبی برای CA72-4 است و پتانسیل زیادی برای تعیین CA72-4 در نمونه طبیعی سرم دارد.

عنوان انگليسی

Detection of CA72-4 tumor marker using optical biosensor

خلاصه انگلیسی

Abstract Introduction: The clinical detection of carbohydrate antigen CA72-4, a tumor marker in biological samples, improves and facilitates the rapid screening and diagnosis of Ovary cancer. In this project, a fluorometric biosensor that is a mixture of carbon quantum dot (CQD) and nanoparticles modified with CA72-4 antibody (Ab-AuNPs) is reported to detect CA72-4. Methods: The present method is conducted by preparing glucose-derived CQD using a microwave-assisted method. Ab-AuNPs were also prepared from chemical reduction of gold salt using citrate in the aqueous phase. Then, to select the biosensor selectively, monoclonal antibody (Ab) for CA72-4 analyte was deposited on AuNPs. The intensity of fluorescence emission increase is proportional to the concentration of CA72-4. Results: The nanoparticles applied here are characterized by UV-vis and fluorescence spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and dynamic lights scattering (DLS). The fluorescence of the CQD overlaps the red absorption of Ab-AuNPs and therefore is quenched after fluorescence resonance energy transfer (FRET) between CQD and Ab-AuNPs. CA72-4 therefore can induce the aggregation of AuNPs which is accompanied by a color change from red to blue. Hence, the fluorescence of CQD no longer overlaps the absorption of (aggregated) AuNPs (650 nm) and is not quenched as a result. The intensity of fluorescence emission increase is proportional to the concentration of CA72-4. Conclution: These findings form the basis for a fluorometric assay that has linear response in the 0.1–200 U•mL-1 CA72-4 concentration range, with a 0.03 U•mL-1 detection limit. Also this biosensor possesses excellent selectivity for CA72-4 and in our perception has a large potential for the determination of CA72-4 in serum.

Document Downloads