Effective voltammetric tool for simultaneous detection of MMP-1, MMP-2, and MMP-9; important non-small cell lung cancer biomarkers
Jednoczesne wykrywanie wielu biomarkerów może pozwolić na obniżenie kosztów diagnostyki medycznej, a co za tym idzie poprawę trafności i skuteczności diagnostyki i rokowania chorób. Po raz pierwszy przedstawiamy tanią, prostą i szybką metodę jednoczesnego wykrywania trzech metaloproteinaz macierzy (MMP-1, MMP-2 i MMP-9), które odgrywają ważną rolę w progresji raka płuc . Matrycę czujnika skonstruowano przy użyciu dendrymeru poliamidoaminowego G2 (PAMAM) zawierającego grupy aminowe, karboksylowe i sulfhydrylowe. Proces rozpoznawania opierał się na specyficznym enzymatycznym rozszczepieniu wiązania peptydowego Gly-Ile przez MMP-1, wiązania Gly-Leu przez MMP-2 i wiązania Gly-Met przez MMP-9, a monitorowanie przeprowadzono za pomocą woltamperometrii fali prostokątnej. Aktywność metaloproteinaz wykrywano na podstawie zmiany sygnałów prądowych receptorów redoks (dipeptydów znakowanych związkami elektroaktywnymi) kowalencyjnie zakotwiczonych na powierzchni elektrody. Starannie zoptymalizowano warunki konstrukcji biosensora, w tym stężenie receptorów na powierzchni czujnika oraz czas oddziaływania receptora z analitem. W optymalnych warunkach odpowiedź liniowa opracowanej metody wahała się od 1,0⋅10−8 do 1,0 mg⋅L−1, a granica wykrywalności dla MMP-1, MMP-2 i MMP-9 wynosiła odpowiednio 0,35, 0,62 i 1,10 fg⋅mL−1. Skonstruowany biosensor umożliwił skuteczne profilowanie poziomów aktywnych form MMP-1, MMP-2 i MMP-9 w próbkach tkanek (osocze oraz ekstrakty płuc i nowotworów). Zatem opracowany bioczujnik może pomóc we wczesnym wykrywaniu i diagnozowaniu raka płuc.
Artykuł:
Biosensors & Bioelectronics
Autorzy z PW:
Artur Kasprzak, Mariola Koszytkowska-Stawińska
Dyscyplina:
Rok wydania: