CZ307792B6 - Method of determining the presence of an analyte in a liquid sample and its use - Google Patents
Method of determining the presence of an analyte in a liquid sample and its use Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307792B6 CZ307792B6 CZ2017-483A CZ2017483A CZ307792B6 CZ 307792 B6 CZ307792 B6 CZ 307792B6 CZ 2017483 A CZ2017483 A CZ 2017483A CZ 307792 B6 CZ307792 B6 CZ 307792B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- analyte
- electrode
- liquid sample
- immobilized
- redox
- Prior art date
Links
- 239000012491 analyte Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 22
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims abstract description 21
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims abstract description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 241000589972 Borrelia sp. Species 0.000 claims description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004082 amperometric method Methods 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 aminoferocene Chemical compound 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004313 potentiometry Methods 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(6+);hexacyanide Chemical group [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+6].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- ILZSSCVGGYJLOG-UHFFFAOYSA-N cobaltocene Chemical compound [Co+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 ILZSSCVGGYJLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 47
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Chemical compound CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229920000729 poly(L-lysine) polymer Polymers 0.000 description 11
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 10
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid group Chemical group C(CC(O)(C(=O)O)CC(=O)O)(=O)O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 8
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 7
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 6
- 230000001301 anti-borrelial effect Effects 0.000 description 6
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 229920000083 poly(allylamine) Polymers 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 5
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 5
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000007987 MES buffer Substances 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 3
- 230000036046 immunoreaction Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 2
- 208000016604 Lyme disease Diseases 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 241001148604 Borreliella afzelii Species 0.000 description 1
- 241000589969 Borreliella burgdorferi Species 0.000 description 1
- 241001148605 Borreliella garinii Species 0.000 description 1
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 208000006877 Insect Bites and Stings Diseases 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607149 Salmonella sp. Species 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical group 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- YAGKRVSRTSUGEY-UHFFFAOYSA-N ferricyanide Chemical compound [Fe+3].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] YAGKRVSRTSUGEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000276 potassium ferrocyanide Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000000405 serological effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- VVNRQZDDMYBBJY-UHFFFAOYSA-M sodium 1-[(1-sulfonaphthalen-2-yl)diazenyl]naphthalen-2-olate Chemical compound [Na+].C1=CC=CC2=C(S([O-])(=O)=O)C(N=NC3=C4C=CC=CC4=CC=C3O)=CC=C21 VVNRQZDDMYBBJY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(2+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
- G01N27/3276—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction being a hybridisation with immobilised receptors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/544—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
- G01N33/549—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic with antigen or antibody entrapped within the carrier
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Předkládaný vynález se týká způsobu stanovení, přítomnosti analytu v kapalném vzorku a jeho použití zejména pro stanovení bakteriálních antigenů či odpovídajících protilátek v tělních tekutinách testovaných jedinců s podezřením na onemocnění, např. stanovení protilátek proti bakteriím kmene Borelia sp. v krevním séru.The present invention relates to a method for determining, the presence of an analyte in a liquid sample and its use, in particular for the determination of bacterial antigens or corresponding antibodies in the body fluids of test subjects suspected of having a disease, e.g. in blood serum.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Většina současných komerčních imunosenzorů vychází z imunochemických testů na bázi laterálního toku (lateral flow imunoassay, LFIA) s vizuální či optickou detekcí. Elektrochemické metody detekce pro imunosenzory nejsou rozšířené.Most current commercial immunosensors are based on lateral flow immunoassays (LFIA) with visual or optical detection. Electrochemical detection methods for immunosensors are not widespread.
Dříve byly afinitní elektrochemické imunosenzory založeny na značení jednoho z interagujících partnerů dvojice antigen-protilátka. Jakožto značky mohly být použity enzymy či jiné redoxní látky, např. ferrocen (Okochi, Ohta, Tanaka, Matsunaga, Biotechnol Bioeng 90 (2005) 14). Dnešní přístupy nejčastěji využívají sledování změny elektrochemické impedance senzoru v závislosti na proběhlé afinitní interakci rekogniční složky s analytem.Previously, affinity electrochemical immunosensors were based on the labeling of one of the interacting partners of the antigen-antibody pair. Enzymes or other redox substances such as ferrocene could be used as labels (Okochi, Ohta, Tanaka, Matsunaga, Biotechnol Bioeng 90 (2005) 14). Today's approaches most often use the monitoring of the change of sensor electrochemical impedance in dependence on the affinity interaction of the recognitive component with the analyte.
Afinitní interakce sledované pomocí elektrochemické impedance využívají vznik komplexu mezi různými molekulami. Mohou to být interakce např. mezi aptamery a adenosinem (Zayats, Huang, Gill, Ma, Willner, J Am Chem Soc 128 (2006) 13666) nebo protilátkami a antigeny (Susmel, Guilbault, O'Sullivan, Bosens Bioelectron 18 (2003) 881). Susmel a spol. měřili pokles difuzního koeficientu redoxní próby při zachycení bakterií (potravinových patogenů) na povrch elektrody.Affinity interactions monitored by electrochemical impedance exploit complex formation between different molecules. These may be, for example, interactions between aptamers and adenosine (Zayats, Huang, Gill, Ma, Willner, J Am Chem Soc 128 (2006) 13666) or antibodies and antigens (Susmel, Guilbault, O'Sullivan, Bosens Bioelectron 18 (2003) 881). Susmel et al. measured the decrease in the diffusion coefficient of the redox probe when bacteria (food pathogens) were captured on the electrode surface.
Na povrchu biosenzorů založených na imunoafinitních interakcích dochází k nárůstu hmoty, proto je nejčastější variantou detekce měření nárůstu impedance (míra odporu prostupu nabitých látek skrz tuto vrstvu biomolekul). Měření nárůstu impedance bylo použito také při detekci bakterií kmene Salmonella sp. (Kim, Moon, Hahm, Morgan, Bhunia, Om, Food Sci Biotechnol 18 (2009) 89) či Escherichia coli (Yang, Li, Erf, Anal Chem 76 (2004) 1107, Maalouf, FournierWírth, Coste, Chebib, Saílkali, Vittori, Errachid, Cloarec, Claude Martelet, Jaffrezic-Renault, Anal Chem 79 (2007) 4879). Stanovení Escherichia coli bylo založeno na vysrážení nevodivé vrstvy, přičemž množství precipitátu stínícího elektroaktivní povrch bylo přímo úměrné množství navázané bakterie (Ruan, Zang, Li, Anal Chem 74 (2002) 4814). Signál - nárůst impedance - byl tak zesílen.There is a mass increase on the surface of biosensors based on immunoaffinity interactions, which is why the most common variant of detection is the measurement of impedance increase (measure of the resistance of charged substances through this layer of biomolecules). Impedance measurement was also used to detect Salmonella sp. (Kim, Moon, Hahm, Morgan, Bhunia, Om, Food Science Biotechnol 18 (2009) 89) or Escherichia coli (Yang, Li, Erf, Anal Chem 76 (2004) 1107, Maalouf, FournierWirt, Coste, Chebib, Sailkali, Vittori, Errachid, Cloarec, Claude Martelet, Jaffrezic-Renault, Anal Chem 79 (2007) 4879). The Escherichia coli assay was based on precipitation of a non-conductive layer, the amount of precipitate shielding the electroactive surface being proportional to the amount of bound bacteria (Ruan, Zang, Li, Anal Chem 74 (2002) 4814). The signal - impedance increase - was thus amplified.
Nanomateriály pro afinitní diagnostiku jsou velmi rozšířené (Wang, Analyst 130 (2005) 421), ale používají se především jako značky pro zesílení signálu (Wan, Su, Zhu, Liu, Fan, Biosens Bioelectron 47 (2013) 1; Mwilu, Aluoch, Miller, Wong, Sadik, Fatah, Arcilesi, Anal Chem 81 (2009) 7561).Nanomaterials for affinity diagnostics are widespread (Wang, Analyst 130 (2005) 421), but are mainly used as signal amplification labels (Wan, Su, Zhu, Liu, Fan, Biosens Bioelectron 47 (2013) 1; Mwilu, Aluoch, Miller, Wong, Sadik, Fatah, Arciles, Anal Chem 81 (2009) 7561).
Principem impedančního stanovení imunoreakcí ze stavu techniky je blokace či zaizolování povrchu elektrody při detekční reakci mezi specificky modifikovanou elektrodou a analytem. Prostup redoxní značky skrz modifikační vrstvu na povrchu detekční elektrody je snížen vytvořeným afinitním párem (např. protilátka-antigen, receptor-ligand či jinou kombinací komplementárních biomolekul), čímž dojde k tzv. difúzní limitaci velikosti faradaického proudu generovaného elektrochemickou reakcí redoxní značky na elektrodě (sníží se prostup redoxní značky proteinovou/modifikační vrstvou na elektrodě). V některých případech se tento princip zesiluje pomocí různých prostředků. Mohou to být membrány, např. vytvořené pomocí aluminiové matrice (Koh, Agarwal, Cheow, Toh, Electrochim Acta 53 (2007) 803), kdy detekční princip využíval blokaci póru, jehož stěny byly modifikovány jedním z partnerů imunoreakce.The principle of prior art impedance immunoreaction assays is to block or isolate the electrode surface during a detection reaction between a specifically modified electrode and an analyte. The passage of the redox tag through the modification layer on the surface of the detection electrode is reduced by the generated affinity pair (eg, antibody-antigen, receptor-ligand, or other combination of complementary biomolecules), thereby imparting so-called diffusion limitations on faradic current generated by the electrochemical the redox tag penetration through the protein / modification layer on the electrode is reduced). In some cases, this principle is strengthened by various means. They may be membranes, eg formed using an aluminum matrix (Koh, Agarwal, Cheow, Toh, Electrochim Acta 53 (2007) 803), where the detection principle utilized a pore block whose walls were modified by one of the immunoreaction partners.
- 1 CZ 307792 B6- 1 GB 307792 B6
Pro elektrochemická měření byly použity litograficky připravené elektrody s následnou galvanizací především pro běžný způsob měření v nastavení: Au pracovní, resp. pomocná elektroda a Ag referenční elektroda (La Belle, Shah, Reed, Nandakumar, Alford, Wilson, Nickerson, Joshi, Electroanalysis 21 (2009) 2267; La Belle, Gerlach, Svárovsky, Joshi, Anal. Chem. 79 (2007) 6959; Bhavsar, Fairchild, Alonas, Bishop, La Belle, Sweeney, Alford, Joshi, Biosensor. Bioelectron. 25 (2009) 506). Elektrochemické měření pak bylo prováděno obvyklým způsobem, kdy se na pracovní elektrodě nastavuje potenciál proti hodnotě potenciálu referenční elektrody. Nejčastěji použité měřicí elektrochemické metody jsou impedanční a voltametrická měření.For electrochemical measurements were used lithographically prepared electrodes with subsequent galvanization primarily for the common method of measurement in the setting: Au working, respectively. auxiliary electrode and Ag reference electrode (La Belle, Shah, Reed, Nandakumar, Alford, Wilson, Nickerson, Joshi, Electroanalysis 21 (2009) 2267; La Belle, Gerlach, Svarsky, Joshi, Anal. Chem. 79 (2007) 6959; Bhavsar, Fairchild, Alonas, Bishop, La Belle, Sweeney, Alford, Joshi, Biosensor, Bioelectron, 25 (2009) 506). The electrochemical measurement was then carried out in the usual manner where the working electrode sets the potential against the reference electrode potential. The most commonly used electrochemical measurement methods are impedance and voltammetric measurements.
Nemoc lymská borelióza je způsobena infekcí bakterií kmene Borrelia sp. V Evropě je převažující infekce druhy B. afzelii a B. garinii a v Severní Americe je to B. burgdorferi. Tato bakteriální infekce je v současné době nejčastěji diagnostikována pomocí metody ELISA, kdy čas pro diagnózu je několik hodin. Přesnějšími metodami jsou Western blot či PCR, kde minimální čas pro diagnózu je 14-ti hodinová analýza. V tomto časovém úseku však není zohledněno odebrání vzorku, transport, zpracování vzorku, dále komunikace a interpretace výsledků. Jelikož se stanovení provádí pouze ve specializovaných laboratořích, udává se doba jedné analýzy minimálně 3 dny. I přes existující diagnostický systém pro odhalení infekce bakteriemi kmene Borelia sp. chybí možnost rychlého a levného stanovení v domácích podmínkách nebo u praktického lékaře, ke kterému by nebylo zapotřebí analyzovat vzorek ve speciálně vybavené laboratoři.Lyme disease is caused by infection with Borrelia sp. In Europe, B. afzelii and B. garinii are the predominant infection, and in B. America, B. burgdorferi. This bacterial infection is currently most commonly diagnosed by ELISA, where the time for diagnosis is several hours. More accurate methods are Western blot or PCR, where the minimum time for diagnosis is a 14-hour analysis. However, sampling, transport, sample processing, communication and interpretation of results are not taken into account in this period. As the determination is performed only in specialized laboratories, the time of one analysis is at least 3 days. Despite the existing diagnostic system for detecting infection by Borelia sp. there is no possibility of rapid and cheap determination at home or by a general practitioner who would not need to analyze the sample in a specially equipped laboratory.
Zdlouhavost, komplikovanost a finanční náročnost stanovení analytu, zejména protilátek proti lymské borelióze, dle stavu techniky řeší předkládaný vynález, který umožňuje udělat si předběžný screening u lékaře nebo doma (při podezření na infekci, např. v prvotní fázi imunitní odpovědi organismu po přisátí infikovaného klíštěte či poštípání hmyzem), který doposud na trhu chybí.The lengthy, complicated and costly nature of an analyte assay, in particular anti-Lyme borreliosis antibodies, of the prior art is solved by the present invention, which allows pre-screening in a physician or at home (suspected of infection, eg in the initial immune response of an organism after sucking an infected tick). or insect bites) that is still missing from the market.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Předmětem předkládaného vynálezu je způsob stanovení přítomnosti analytu v kapalném vzorku, který obsahuje následující kroky:It is an object of the present invention to provide a method for determining the presence of an analyte in a liquid sample, comprising the following steps:
(i) stanoví se hodnota elektrochemického parametru, vybraného ze skupiny sestávající z odporu, impedance, napětí a proudu, systému, tvořeného povrchem pracovní elektrody, obsahující imobilizované částice pro afinitní interakci s analytem, ponořené v roztoku redoxní látky, která má opačný náboj než stanovovaný analyt, přičemž rozpouštědlem redoxní látky je s výhodou voda, vodný roztok pufiru, s výhodou o pH 4 až 9, nebo fyziologický roztok, a přičemž s výhodou je koncentrace redoxní látky v roztoku v rozmezí od 1 M do 1 M, s výhodou od 1 do 20 mM; případně se povrch pracovní elektrody omyje, s výhodou destilovanou vodou nebo fyziologickým roztokem, a následně se zbaví přebytečné kapaliny;(i) determining a value of an electrochemical parameter selected from the group consisting of resistance, impedance, voltage and current, a working electrode surface system comprising immobilized particles for affinity interaction with an analyte immersed in a solution of a redox substance having opposite charge to that determined an analyte, wherein the solvent of the redox is preferably water, an aqueous buffer solution, preferably pH 4 to 9, or saline, and wherein the concentration of the redox in the solution is in the range of 1 M to 1 M, preferably 1 to 20 mM; optionally, the surface of the working electrode is washed, preferably with distilled water or saline, and subsequently freed of excess liquid;
(ii) povrch pracovní elektrody obsahující imobilizované částice pro afinitní interakci s analytem, vybrané ze skupiny sestávající z protilátky a antigenu, přičemž pokud je imobilizovanou částicí protilátka, je analytem antigen a více versa, se inkubuje s kapalným vzorkem, přičemž v případě, že vzorek obsahuje stanovovaný analyt, se tento analyt naváže na imobilizované částice, s výhodou antigen nebo protilátku, na povrchu elektrody za vzniku afinitního komplexu analytimobilizovaná částice na povrchu elektrody; doba inkubace je s výhodou v rozmezí od 5 do 120 minut při teplotě od 10 do 40 °C a pH 4 až 9, případně se povrch pracovní elektrody s imobilizováným afinitním komplexem analyt-imobilizovaná částice omyje, s výhodou destilovanou vodou nebo lyziologickým roztokem a následně se zbaví přebytečné kapaliny;(ii) a working electrode surface comprising immobilized particles for affinity interaction with an analyte selected from the group consisting of an antibody and an antigen, wherein if the immobilized particle is an antibody, the analyte is an antigen and more versa, incubated with the liquid sample; comprising the analyte to be determined, the analyte binds to the immobilized particles, preferably an antigen or antibody, on the electrode surface to form an affinity complex of the analytimobilized particle on the electrode surface; the incubation time is preferably in the range of 5 to 120 minutes at a temperature of 10 to 40 ° C and a pH of 4 to 9, optionally the surface of the working electrode with the immobilized analyte-immobilized particle affinity complex is washed, preferably with distilled water or lysis solution; discard excess liquid;
(iii) pracovní elektroda s imobilizovaným afinitním komplexem analyt-imobilizovaná částice se uvede do kontaktu se stejně koncentrovaným roztokem téže redoxní látky jako v kroku (i), která má opačný náboj než stanovovaný analyt, přičemž rozpouštědlem redoxní látky je s výhodou(iii) contacting the immobilized analyte-immobilized particle affinity working electrode with an equally concentrated solution of the same redox substance as in step (i) having the opposite charge to the analyte being determined, wherein the solvent of the redox substance is preferably
-2CZ 307792 B6 voda, vodný roztok pufru, s výhodou o pH 4 až 9, nebo fyziologický roztok, přičemž koncentrace redoxní látky v roztoku je v rozmezí od 1 EM do 1 M, s výhodou od 1 do 20 mM;Water, an aqueous buffer solution, preferably at a pH of 4 to 9, or saline, wherein the concentration of the redox in the solution is in the range of 1 EM to 1 M, preferably 1 to 20 mM;
(iv) stanoví se hodnota elektrochemického parametru, vybraného ze stejnosměrného proudu, stejnosměrného napětí, odporu, střídavého proudu, střídavého napětí, impedance, na rozhraní povrchu pracovní elektrody a roztoku redoxní látky ve vztahu k doplňkové elektrodě přítomné v kapalném vzorku, přičemž redoxní látka má opačný náboj než stanovovaný analyt, s výhodou je měřeným elektrochemickým parametrem elektrický proud nebo napětí, ze kterých se následně stanoví impedance systému;(iv) determining a value of an electrochemical parameter selected from direct current, direct voltage, resistance, alternating current, alternating voltage, impedance, at the interface of the working electrode surface and the redox substance solution relative to the supplemental electrode present in the liquid sample; an opposite charge to the analyte being determined, preferably the measured electrochemical parameter is an electric current or voltage from which the system impedance is subsequently determined;
(v) z hodnoty stanoveného elektrochemického parametru v kroku iv) se určí změna elektrochemického parametru vůči elektrochemickému parametru roztoku redoxní látky stanovenému v kroku i), přičemž platí, že přítomnost analytu ve vzorku vede k poklesu odporu, impedance a napětí, a k nárůstu proudu. Ze změny elektrochemického parametru, s výhodou impedance, se kvalitativně a/nebo semikvantitativně a/nebo kvantitativně stanoví přítomnost analytu v kapalném vzorku.(v) from the value of the determined electrochemical parameter in step iv), the change in the electrochemical parameter relative to the electrochemical parameter of the redox solution solution determined in step i) is determined, whereby the presence of the analyte in the sample leads to a decrease in resistance, impedance and voltage and current increase. From the change in the electrochemical parameter, preferably impedance, the presence of the analyte in the liquid sample is qualitatively and / or semi-quantitatively and / or quantitatively determined.
Uvedeným způsobem lze stanovit analyt v rozmezí koncentrací v kapalném vzorku od jednotek ng/ml do jednotek mg/ml.In this way, the analyte can be determined over a range of concentrations in the liquid sample from ng / ml to mg / ml.
Pro stanovení elektrochemického parametru lze použít metody potenciometrie, voltametrie, amperometrie nebo biamperometrie, s výhodou biamperometrie, a jim příslušné elektrodové uspořádání. Odborník znalý oboru by byl bez vynaložení vynálezecké činnosti schopen určit vhodné elektrodové uspořádání, typy a počet elektrod.Potentiometry, voltammetry, amperometry or biamperometry, preferably biamperometry, and their respective electrode arrangement can be used to determine the electrochemical parameter. A person skilled in the art would be able to determine the appropriate electrode arrangement, types and number of electrodes without resorting to the invention.
S výhodou se kapalný vzorek nakápne přímo na pracovní elektrodu, v případě biamperometrie na elektrodový systém, a měření probíhá v nakápnutém vzorku. Tentýž vzorek se nakápne rovněž na doplňkovou/referenční elektrodu, aby byly elektrody vodivě spojeny měřeným vzorkem. Snižuje se tím instrumentální náročnost tohoto způsobu stanovení i chyba měření, která by mohla vzniknout např. při převádění vzorku do měřicí nádoby, oplachu elektrody apod. Kapalným vzorkem se rozumí např. vzorek krevního séra nebo krve subjektu.Preferably, the liquid sample is dropped directly onto the working electrode, in the case of biamperometry to the electrode system, and the measurement takes place in the dropped sample. The same sample is also dropped onto the complementary / reference electrode to conduct the electrodes electrically connected to the sample to be measured. This reduces the instrumental complexity of this method of measurement as well as the measurement error that could arise, for example, when transferring a sample to a measuring vessel, electrode rinsing, etc. A liquid sample is, for example, a blood serum or subject blood sample.
Optimální (nejcitlivější) detekční technikou je stanovení změny impedance pracovní elektrody či v případě biamperometrie elektrodového systému v roztoku redoxní značky před a po inkubaci s kapalným vzorkem. Nejvýhodnější je měření impedance při nižších hodnotách frekvence (nejčastěji v rozmezí do 1000 Hz), kdy se uplatňuje jak vliv analytu na střídavou, tak i na stejnosměrnou složku budicího signálu, resp. stanovované impedance. Měření probíhá tak, že se mezi dvě elektrody v roztoku vloží střídavé napětí a měří se prošlý proud - velikost a jeho fázové posunutí proti vloženému napětí, z čehož se následně dopočítá hodnota impedance. Měří se výstupní signál, resp. impedance, čímž se rozumí vliv reakce imobilizované částice s analytem na budicí signál. Střídavá složka budicího signálu je ovlivněna obousměrným pohybem iontů směrem k elektrodě a od elektrody; stejnosměrná složka je ovlivněna jednosměrným tokem iontů k elektrodě nebo od elektrody. Jako detekční elektrochemickou metodu lze použít rovněž jiné než impedanční techniky, jako např. různé voltametrické či amperometrické metody sledující průchodnost iontů modifikační vrstvou nebo změny napětí generované ne/přítomností nabitých protilátek.The optimal (most sensitive) detection technique is to determine the impedance change of the working electrode or, in the case of biamperometry of the electrode system, in a redox solution before and after incubation with a liquid sample. It is best to measure the impedance at lower frequency values (most often in the range up to 1000 Hz), where the influence of the analyte on the AC and DC components of the excitation signal, respectively. determined impedance. The measurement is done by inserting an alternating voltage between two electrodes in the solution and measuring the passed current - magnitude and its phase offset against the inserted voltage, from which the impedance value is then calculated. The output signal is measured. impedance, which is the effect of the reaction of the immobilized particle with the analyte on the excitation signal. The alternating component of the excitation signal is affected by the bi-directional movement of ions towards and away from the electrode; the DC component is affected by the unidirectional ion flux to or from the electrode. Other non-impedance techniques, such as various voltammetric or amperometric methods for monitoring the patency of ions through the modification layer or voltage variations generated by the presence / absence of charged antibodies, may also be used as an electrochemical detection method.
Další možností měření je také způsob, kdy se vzorek nanese na elektrodový systém, kde je přítomna imobilizovaná částice (komplementární partner imunoreakce) a současně i redoxní látka v pevné formě. Tento elektrodový systém (při použití biamperometrie) nebo pracovní elektroda (při použití ostatních výše uvedených metod stanovení) se připraví tak, že se pracovní elektroda, případně elektrodový systém, obsahující imobilizované částice pro afinitní reakci s analytem, uvede do kontaktu s roztokem redoxní látky a stanoví se elektrochemický parametr (krok i)). Následně se pracovní elektroda / elektrodový systém ponechá na vzduchu zaschnout, čímž dojde k adsorpci redoxní látky na povrch pracovní elektrody / elektrodového systému. Přídavkem kapalného vzorku s analytem dojde současně k interakci analytu s modifikovaným povrchem (krok ii)) a k rozpuštění redoxní látky (krok iii)), v jejímž roztoku poté proběhne měřeníAnother method of measurement is also the method where the sample is deposited on an electrode system where an immobilized particle (complementary immunoreaction partner) and a solid redox substance are present. This electrode system (using biamperometry) or the working electrode (using the other assay methods described above) is prepared by contacting the working electrode or electrode system containing the immobilized particles for affinity reaction with the analyte with a redox solution and the electrochemical parameter is determined (step i)). Subsequently, the working electrode / electrode system is allowed to air dry, thereby adsorbing the redox material to the surface of the working electrode / electrode system. Addition of the liquid sample to the analyte simultaneously interacts with the analyte with the modified surface (step ii)) and dissolves the redox substance (step iii)), in which solution is then measured
-3CZ 307792 B6 elektrochemické veličiny. Jelikož dojde ke změně elektrochemického parametru povrchu pracovní elektrody / elektrodového systému navázáním analytu, dojde současně i ke změně signálu redoxní látky, z čehož lze v následujících krocích iv) a v) stanovit přítomnost a případně rovněž koncentraci analytu ve vzorku. Celá procedura stanovení je tak uskutečněna bez potřeby oplachu elektrody a výsledek je znám v minimálním čase po odběru vzorku. Aby byla dodržena podmínka stejné koncentrace redoxní látky v kroku (i) a kroku (iii), musí být objem vzorku, který se nakápne na elektrodový systém v kroku (ii), stejný jako objem roztoku redoxní látky v kroku (i), který byl po změření elektrochemického parametru ponechán zaschnout na elektrodovém systému. Například pokud bylo v kroku (i) nakápnuto na elektrodu / elektrodový systém 5 uf roztoku redoxní látky známé koncentrace, byla změřena elektrochemická veličina a kapka se následně vysušila (čímž došlo k adsorpci redoxní látky na povrch elektrody), musí se pro vlastní měření nakápnout na elektrodu rovněž 5 Ti kapalného vzorku. Tím vznikne stejná koncentrace redoxní látky v kapalném vzorku, potenciálně obsahujícím stanovovaný analyt.-3E 307792 B6 electrochemical quantities. As the electrochemical parameter of the working electrode / electrode system surface is altered by the binding of the analyte, the redox signal is also altered, from which the presence and possibly also the concentration of the analyte in the sample can be determined in subsequent steps iv) and v). Thus, the entire assay procedure is performed without the need to rinse the electrode and the result is known in a minimum time after sampling. In order to maintain the condition of the same redox concentration in step (i) and step (iii), the volume of the sample that is dropped onto the electrode system in step (ii) must be the same as the volume of the redox solution in step (i) that was After measuring the electrochemical parameter, allow it to dry on the electrode system. For example, if in step (i) a 5 µf solution of a redox substance of known concentration was dropped onto the electrode / electrode system, the electrochemical was measured and the droplet was subsequently dried (thereby adsorbing the redox substance to the electrode surface). electrode also 5 Ti liquid sample. This produces the same concentration of redox in the liquid sample potentially containing the analyte to be determined.
Ve výhodném provedení je imobilizovanou částicí pro afmitní interakci s analytem na povrchu pracovní elektrody celobuněčný antigen bakterie kmene Borrelia sp. a analytem je protilátka proti bakteriím kmene Borrelia sp.In a preferred embodiment, the immobilized particle for affinity interaction with the analyte on the working electrode surface is a whole cell antigen of a Borrelia sp. and the analyte is an antibody against bacteria of the Borrelia sp.
V jednom provedení je redoxní látkou záporně nabitý hexakyanoželeznatan draselný a hexakyanoželezitan draselný. Je možné použít i jiné typy redoxaktivních látek přednostně nesoucí kladný či záporný náboj. Mezi látky skladným nábojem patří např. hexaaminruthenium(II/III) chlorid, kobaltocen, ferrocen či aminoferocen, látky se záporným nábojem např. r/L či ferocenkarboxylová kyselina.In one embodiment, the redox is a negatively charged potassium hexacyanoferrate and potassium ferrocyanide. It is also possible to use other types of redoxactive substances preferably carrying a positive or negative charge. Storage charge substances include, for example, hexaaminruthenium (II / III) chloride, cobaltocene, ferrocene or aminoferocene, negative charge substances such as r / L or ferrocarboxylic acid.
V jednom provedení měření elektrochemického parametru pro stanovení impedance na rozhraní povrchu pracovní elektrody a roztoku redoxní látky ve vztahu k doplňkové elektrodě přítomné v kapalném vzorku v kroku (iv) je měření elektrického proudu a/nebo elektrického napětí pomocí amperometrie, biamperometrie, potenciometrie a/nebo voltametrie, nej výhodnější je použití biamperometrie.In one embodiment, measuring the electrochemical parameter to determine the impedance at the interface of the working electrode surface and the redox solution relative to the complementary electrode present in the liquid sample in step (iv) is measuring electrical current and / or electrical voltage by amperometry, biamperometry, potentiometry and / or voltammetry, the most preferred is the use of biamperometry.
S výhodou měření elektrického proudu a/nebo elektrického napětí proběhne při hodnotách frekvence střídavého proudu/napětí v rozmezí od jednotek Hz do stovek kHz. Výhodné je omezit měření na jednu či dvě frekvence, čímž se výrazně zjednoduší, zrychlí a zlevní celé stanovení, což je vhodné zejména pro nízkonákladové detekce.Preferably, the measurement of electric current and / or electric voltage is performed at AC / voltage frequency values ranging from Hz to hundreds of kHz. It is advantageous to limit the measurement to one or two frequencies, which greatly simplifies, speeds up and cheaper the whole assay, which is particularly suitable for low-cost detection.
Ve výhodném provedení proběhne měření elektrochemického parametru v kroku (iv) biamperometrickou metodou za použití dvou stejných pracovních elektrod s imobilizovanými částicemi pro afmitní interakci s analytem. V případě použití biamperometrie jsou pracovní elektrody modifikovány stejně (stejný povrch o stejné velikosti je i stejně modifikovaný potenciál mezi těmito elektrodami je tudíž nulový), tudíž mají stejné elektrochemické vlastnosti a měření může probíhat při vloženém nulovém potenciálu, což zjednodušuje analýzu. Dalším faktorem zvýhodňujícím použité měřicí uspořádání je fakt, že bez použití biamperometrie, kdy je impedanční měření (vložení střídavého budicího signálu o amplitudě 5 až 10 mV) prováděno při nulovém offsetu stejnosměrné složky napětí, by nebylo možné měřit malé rozdíly ve změně rozložení náboje na rozhraní elektroda/roztok. Při měření v klasickém uspořádání s pracovní a referenční elektrodou je vložen buď potenciál vhodný pro měření redoxního mediátoru, čímž se systém vychýlí z rovnováhy vzhledem k potenciálovému rozdílu systému dvou elektrod vložených do roztoku (elektroda/roztok-roztok/elektroda), nebo v druhém případě, kdy systém není vychýlen vzhledem k rozdílu potenciálu elektroda/roztok-roztok/elektroda, je systém vychýlen vzhledem k redoxnímu potenciálu redoxního páru mediátoru. Tyto rozdíly v aplikovaném potenciálu offsetu při měření biamparometrií nenastávají.In a preferred embodiment, the electrochemical parameter is measured in step (iv) by a biamperometric method using two identical working electrodes with immobilized particles for affinity interaction with the analyte. In the case of biamperometry, the working electrodes are modified in the same way (the same surface of the same size is the same modified potential between these electrodes is therefore zero), thus having the same electrochemical properties and measurement can be performed at zero potential input, simplifying analysis. Another factor favoring the measurement arrangement used is that without the use of biamperometry, where impedance measurement (insertion of 5 to 10 mV AC excitation signal) is performed at zero offset of the DC voltage component, it would not be possible to measure small differences in charge distribution change at the interface electrode / solution. When measuring in a conventional arrangement with a working and reference electrode, either the potential suitable for measuring the redox mediator is inserted, thereby deflecting the system due to the potential difference of the system of two electrodes embedded in the solution (electrode / solution-solution / electrode) or wherein the system is not biased due to the potential difference of the electrode / solution-solution / electrode, the system is biased relative to the redox potential of the redox mediator pair. These differences in applied offset potential do not occur when measuring biamparometry.
Pracovní elektrodou pro detekci analytu v kapalném vzorku je s výhodou elektroda vybraná ze skupiny zahrnující kovovou a uhlíkovou elektrodu, s výhodou je elektroda vybraná ze skupiny obsahující měděnou, stříbrnou, platinovou, zlatou, nerezovou a kompozitní uhlíkovou elektrodu,The working electrode for detecting the analyte in the liquid sample is preferably an electrode selected from the group consisting of a metal and a carbon electrode, preferably an electrode selected from the group consisting of copper, silver, platinum, gold, stainless and composite carbon electrodes,
-4CZ 307792 B6 a na povrchu obsahuje imobilizované částice pro afinitní interakci s analytem, s výhodou jsou imobilizovanými částicemi antigen nebo protilátka. S výhodou lze pracovní elektrodu připravit sítotiskem nebo fotolitograficky dle obecně známých postupů (patent 291411 a La Belle, Gerlach, Svárovsky, Joshi, Analytical Chemistry 79 (2007) 6959). Imobilizované částice pro interakci s analytem jsou navázané, s výhodou kovalentně, na polymemí vrstvě nesoucí aktivovatelné funkční skupiny. Tato polymemí vrstva je adherovaná na povrchu pracovní elektrody. Polymemí vrstvou může být například poly-L-lysin, polyallylamin, polyethylenimin, chitosan, polyakrylová kyselina a jiné.Preferably, the immobilized particles are antigen or antibody, and comprise immobilized particles on the surface for affinity interaction with the analyte. Advantageously, the working electrode can be prepared by screen printing or photolithography according to generally known methods (patent 291411 and La Belle, Gerlach, Svárovský, Joshi, Analytical Chemistry 79 (2007) 6959). The immobilized particles for interaction with the analyte are attached, preferably covalently, to a polymer layer carrying activatable functional groups. This polymer layer is adhered to the surface of the working electrode. The polymer layer may be, for example, poly-L-lysine, polyallylamine, polyethyleneimine, chitosan, polyacrylic acid and others.
Ve výhodném provedení je pracovní elektrodou pro detekci analytu v kapalném vzorku kovová nebo uhlíková elektroda, která na svém povrchu obsahuje adsorbovaný poly-L-lysin a/nebo polyallylamin a/nebo polyethylenimin, ke kterému jsou kovalentně navázány částice pro afinitní interakci s analytem, s výhodou antigen nebo protilátka. Nejvýhodněji je pracovní elektroda zlatá nebo platinová, potažená vrstvou poly-L-lysinu o tloušťce 20 až 50 nm (Colville, Tompkins, Rutenberg, Jericho, Langmuir 2010 26 (4), 2639) s kovalentně navázaným celobuněčným antigenem bakterie kmene Borrelia sp.In a preferred embodiment, the working electrode for detecting an analyte in a liquid sample is a metal or carbon electrode that contains adsorbed poly-L-lysine and / or polyallylamine and / or polyethyleneimine to which the analyte affinity interaction particles are covalently bound, preferably an antigen or antibody. Most preferably, the working electrode is gold or platinum coated with a 20-50 nm layer of poly-L-lysine (Colville, Tompkins, Rutenberg, Jericho, Langmuir 2010 26 (4), 2639) with a covalently bound whole cell antigen of Borrelia sp.
Způsob přípravy pracovní elektrody pro detekci analytu v kapalném vzorku způsobem podle předkládaného vynálezu obsahuje následující kroky:The method of preparing a working electrode for detecting an analyte in a liquid sample by the method of the present invention comprises the following steps:
(i) kovová nebo uhlíková elektroda se inkubuje s kladně nabitým polymemím nosičem nesoucím volné/konjugovatelné aminoskupiny (tj. polymemí nosič se vyznačuje takovým zastoupení aminoskupin ve své struktuře, že má celkový náboj kladný při fyziologickém pH, což znamená, že hodnota pí takovéhoto nosiče je nad hodnotou pH 7,4), zejména s poly-L-lysinem a/nebo polyallylaminem a/nebo polyethyleniminem, s výhodou o molekulové hmotnosti od 30 do 70 kDa, po dobu alespoň 30 minut; následně se opláchne vodou či pufrem, případně se přebytek oplachovacího roztoku odfoukne v proudu stlačeného vzduchu.(i) the metal or carbon electrode is incubated with a positively charged polymeric carrier carrying free / conjugatable amino groups (i.e., the polymeric carrier is characterized by such amino group representation in its structure that it has a total charge positive at physiological pH, meaning that the pi value of such carrier it is above pH 7.4), in particular with poly-L-lysine and / or polyallylamine and / or polyethyleneimine, preferably having a molecular weight of from 30 to 70 kDa, for at least 30 minutes; then rinse with water or buffer, or excess excess rinse solution is blown off in a stream of compressed air.
(ii) výsledná elektroda potažená vrstvou kladně nabitého polymemího nosiče obsahujícího volné aminoskupiny, s výhodou potažená vrstvou poly-L-lysinu a/nebo polyallylaminu a/nebo polyethyleniminu, se inkubuje s roztokem nízkomolekulámí látky o molekulové hmotnosti do 1000 kDa, nesoucí alespoň dvě karboxylové skupiny, z nichž alespoň jedna je aktivovaná pro konjugaci s aminoskupinami polymemího nosiče, s výhodou j e touto nízkomolekulámí látkou kyselina citrónová s EDC/NHS aktivovanou alespoň jednou COOH skupinou, po dobu alespoň 15 minut za vzniku karboxylem modifikovaného povrchu ve formě monovrstvy, karboxylové skupiny pro vazbu k poly-L-lysinu a/nebo polyallylaminu a/nebo polyethyleniminu se aktivují pomocí karbodiimidu, s výhodou EDC (l-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) karbodiimid), za vzniku kovalentní vazby mezi karboxylovou skupinou nízkomolekulámí látky nesoucí alespoň dvě karboxylové skupiny a aminovou skupinou poly-L-lysinu a/nebo polyallylaminu a/nebo polyethyleniminu.(ii) the resulting electrode coated with a layer of positively charged polymeric carrier containing free amino groups, preferably coated with a layer of poly-L-lysine and / or polyallylamine and / or polyethylenimine, is incubated with a solution of low molecular weight substance up to 1000 kDa carrying at least two carboxylic acids groups, at least one of which is activated to conjugate to the amino groups of the polymeric carrier, preferably the low molecular weight substance is citric acid with EDC / NHS activated by at least one COOH group for at least 15 minutes to form a carboxyl modified surface in monolayer form; binding to poly-L-lysine and / or polyallylamine and / or polyethylenimine is activated by carbodiimide, preferably EDC (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide), to form a covalent bond between the carboxyl group of a low molecular weight substance carrying at least two carboxyl and amino groups of poly-L-lysine; and / or or polyallylamine and / or polyethyleneimine.
(iii) pro vazbu k částicím pro afinitní interakci se zbývající volné karboxylové skupiny na povrchu elektrody aktivují pomocí karbodiimidu, s výhodou EDC (l-ethyl-3-(3dimethylaminopropyl)karbodiimid), a N-hydroxysukcinimidu po dobu alespoň 20 minut za vzniku aktivních esterů na povrchu polymemí (s výhodou poly-L-lysinové) vrstvy;(iii) for binding to the particles for affinity interaction, the remaining free carboxyl groups on the electrode surface are activated with carbodiimide, preferably EDC (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide), and N-hydroxysuccinimide for at least 20 minutes to form active esters on the surface of the polymer (preferably poly-L-lysine) layer;
(iv) částice pro afinitní interakci s analytem reagují s N-hydroxysukcinimidem aktivovanými karboxylovými skupinami na povrchu polymemího nosiče během alespoň 30 minut inkubace za vzniku kovalentní vazby mezi polymemím nosičem, kterým je potažen povrch elektrody, a částicí pro afinitní reakci s analytem.(iv) the analyte affinity interaction particles react with N-hydroxysuccinimide activated carboxyl groups on the surface of the polymeric support during at least 30 minutes of incubation to form a covalent bond between the polymeric support coated with the electrode surface and the analyte affinity reaction particle.
S výhodou je kladně nabitým polymemím nosičem poly-L-lysin, nízkomolekulámí látkou nesoucí alespoň dvě karboxylové skupiny je kyselina citrónová a částicí pro afinitní reakci s analytem je celobuněčný antigen bakterie kmene Borrelia sp.Preferably, the positively charged polymeric carrier is poly-L-lysine, the low molecular weight substance carrying at least two carboxyl groups is citric acid, and the particle for the affinity reaction with the analyte is the whole cell antigen of Borrelia sp.
Elektrodu lze vyrobit s vynaložením jen nízkých nákladů použitím metody sítotisku (výroba sítotiskových elektrod) nebo fotolitografických metod (metoda tvorby desek plošných spojů). Litograficky generované tvary (nejčastěji měděné) pak mohou být modifikovány, např.The electrode can be manufactured at low cost using either the screen printing method (screen printing electrode manufacture) or the photolithographic method (printed circuit board making method). Lithographically generated shapes (most often copper) can then be modified, e.g.
-5CZ 307792 B6 galvanickým pokovením, kdy jako materiály vylučované na litograficky generované měděné struktury jsou použity nejčastěji ušlechtilé kovy jako zlato, platina, stříbro, paladium či jejich kombinace (směs či různé pokrytí různých elektrod). Použity mohou být i elektrody vyrobené jiným způsobem (např. pastové uhlíkové). Díky nízkým nákladům je možné celou elektrodu použít pouze pro jediné měření, odpadá tak problém s infekčností vzorku.The electrolytic plating process uses the most commonly used noble metals such as gold, platinum, silver, palladium, or a combination thereof (a mixture or different coating of different electrodes) as materials deposited on lithographically generated copper structures. Electrodes made by other means (eg, paste carbon) may also be used. Due to the low cost, the entire electrode can be used for only one measurement, eliminating the problem of sample infectivity.
Výstupní signál může být zobrazený na obrazovce připojeného počítače, integrovaného displeje nebo formou signalizace svitu světlo emitující diody při nastavené určité hraniční hodnotě signálu. Při nastavení hraniční hodnoty signálu mezi pozitivní a negativní hodnotou analytu ve vzorku lze signalizaci zjednodušit na pouhý svit LED - např. negativní signál - svítí zelená barva, pozitivní signál - svítí červená barva.The output signal can be displayed on a connected computer screen, an integrated display, or a light emitting diode signal at a set signal threshold. When setting the signal limit between the positive and negative values of the analyte in the sample, the signaling can be simplified to a simple LED - for example, the negative signal - green, the positive signal - red.
Řídicí jednotkou může být například mobilní telefon, který slouží jako napájecí zdroj a/nebo jako měřicí přístroj pro měření a zobrazování signálu impedance, popřípadě prostřednictvím vestavěného modulu fotoaparátu kvantitativně odečíst intenzitu svitu indikační světelné diody.The control unit can be, for example, a mobile phone, which serves as a power supply and / or as a measuring device for measuring and displaying the impedance signal, or, by means of a built-in camera module, quantitatively read the light intensity of the indicator light.
Předmětem předkládaného vynálezu je dále použití způsobu stanovení přítomnosti analytu v kapalném vzorku podle předkládaného vynálezu pro kvalitativní a/nebo kvantitativní a/nebo semikvantitativní detekci přítomnosti protilátky a/nebo antigenu a/nebo bakterií v kapalném vzorku.The present invention further provides the use of a method for determining the presence of an analyte in a liquid sample according to the present invention for qualitative and / or quantitative and / or semi-quantitative detection of the presence of antibody and / or antigen and / or bacteria in a liquid sample.
Ve výhodném provedení je použití pro detekci přítomnosti protilátek proti bakteriím kmene Borrelia sp. v kapalném vzorku.In a preferred embodiment, the use is for detecting the presence of antibodies against Borrelia sp. in a liquid sample.
Předkládaný vynález umožňuje rychlé stanovení analytu v kapalném vzorku prostřednictvím afinitní interakce mezi specificky modifikovaným povrchem elektrody a detekovanou látkou, analytem. Principem je detekce imunoafinitní interakce, kdy vazba například protilátky na antigenem modifikovaný povrch způsobí pokles impedance v prostředí negativně nabité redoxní látky, přičemž míra poklesu impedance odpovídá množství navázaného analytu (např. protilátky) na povrch elektrody, resp. koncentraci protilátky ve vzorku. Podmínkou pro správnou funkci je kombinace opačně nabité redoxní značky a analytu vázajícího se na detekční povrch, např. záporně nabitá redoxní značky a pozitivně nabitý analyt (protein) za daného pH (např. za fyziologického pH 7,4 nebo nižšího pH).The present invention allows rapid determination of an analyte in a liquid sample through an affinity interaction between a specifically modified electrode surface and a detected analyte substance. The principle is the detection of an immunoaffinity interaction, where the binding of, for example, an antibody to an antigen-modified surface causes a decrease in impedance in the environment of a negatively charged redox, the rate of decrease in impedance corresponding to the amount of analyte bound (e.g. concentration of antibody in the sample. A condition for proper functioning is a combination of an oppositely charged redox tag and an analyte binding to the detection surface, e.g., a negatively charged redox tag and a positively charged analyte (protein) at a given pH (e.g., physiological pH 7.4 or lower pH).
Tento princip stanovení je odlišný od stavu techniky, kde při detekci imunoafinitních interakcí dochází k nárůstu impedance při navázání proteinu na povrch - vrstva proteinu způsobí snížení propustnosti modifikační vrstvy elektrody prostupujícím látkám, což má za následek zvýšení odporu přenosu hmoty a tím i nárůst odporu/impedance.This assay principle differs from the state of the art, where the detection of immunoaffinity interactions increases the impedance of protein binding to the surface - the protein layer reduces the permeability of the electrode modification layer to the permeating substances, resulting in increased mass transfer resistance and thus increased resistance / impedance .
Způsob stanovení přítomnosti analytu v kapalném vzorku podle předkládaného vynálezu je proveden metodou přímého stanovení (není použit měřicí přístup kompetice apod.) a měření je provedeno bez použití značky (ve smyslu značky jakožto signální molekuly konjugované s jedním partnerem z detekční afinitní interakce).The method for determining the presence of an analyte in a liquid sample according to the present invention is performed by a direct assay method (no competition approach is used, etc.) and the measurement is performed without the use of a label.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Obr. 1: Blokové schéma impedančního analyzátoru sestávající z počítače 1, USB převodníku 2, mikrokontroléru 3, zesilovače 4, senzoru 5, EU převodníku 6 a uživatelského rozhraní 7. Vztahová značka 8 označuje vlastní impedanční analyzátor.Giant. 1: Block diagram of an impedance analyzer consisting of computer 1, USB converter 2, microcontroller 3, amplifier 4, sensor 5, EU converter 6 and user interface 7. Reference numeral 8 designates the impedance analyzer itself.
Obr. 2: Stanovení analytu, anti-HSA protilátek (HSA, lidský sérová albumin), v prostředí 1 mg/ml balastního proteinu BSA (hovězí sérový albumin) ověřenou metodou. Znázornění hodnot reálné složky impedance měřené při frekvenci 2 Hz, amplituda 10 mV v prostředí 5 mM ferri/ferrokyanidu.Giant. 2: Determination of an analyte, anti-HSA antibodies (HSA, human serum albumin), in an environment of 1 mg / ml ballast protein BSA (bovine serum albumin) by a validated method. Representation of real component impedance measured at 2 Hz, 10 mV amplitude in 5 mM ferri / ferrocyanide.
-6CZ 307792 B6-6GB 307792 B6
Obr. 3: Příklad změny reálné složky elektrochemické impedance pro negativní a pozitivní vzorek přítomnosti anti-Borelie protilátek v krevním séru. Zobrazena je reálná složka impedance pro celé proměřované frekvenční spektrum 6 stejných litograficky připravených elektrod - elektrody se stejnými výchozími vlastnostmi. Tři byly inkubovány s pozitivním a tři byly inkubovány s negativním vzorkem krevního séra.Giant. 3: Example of a change in the real component of electrochemical impedance for a negative and positive sample of the presence of anti-Borrelia antibodies in blood serum. The real component of impedance for the whole measured frequency spectrum of 6 identical lithographically prepared electrodes - electrodes with the same initial properties is shown. Three were incubated with the positive and three were incubated with the negative blood serum sample.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1: Konstrukce elektrody, zapojení měřicího přístroje a stanovení koncentrace modelového analytu protilátky anti-HSA ve vzorkuExample 1: Construction of an electrode, connection of a measuring instrument and determination of the concentration of a model anti-HSA antibody analyte in a sample
Měření impedance je možné uskutečnit jakýmkoli měřicím přístrojem vhodným pro měření impedance. S výhodou lze použít miniaturizovaný impedanční analyzátor (blokové schéma na obr. 1).The impedance measurement can be performed with any impedance measuring device. Preferably, a miniaturized impedance analyzer can be used (block diagram in Fig. 1).
Modifikace elektrod byla provedena kombinací poly-L-lysinu s následnou vazbou antigenu (lidský sérový albumin, HSA) skrze citrát aktivovaný EDC (karbodiimid). Takto modifikovaný povrch byl následně inkubován se vzorkem analytu (anti-HSA protilátky). Nakonec byla elektroda ponořena do roztoku redoxní látky (ferri/ferrokyanid) a byla změřena její elektrochemická impedance v tomto roztoku. Ze změn impedance byla stanovena koncentrace analytu (anti-HSA) ve vzorku. S klesající impedancí roste koncentrace protilátky ve vzorku (obr. 2).Electrode modification was performed by combining poly-L-lysine with subsequent antigen binding (human serum albumin, HSA) through citrate activated EDC (carbodiimide). The modified surface was then incubated with an analyte (anti-HSA antibody) sample. Finally, the electrode was immersed in a solution of redox (ferri / ferrocyanide) and its electrochemical impedance was measured in this solution. The analyte concentration (anti-HSA) in the sample was determined from the impedance changes. As the impedance decreases, the antibody concentration in the sample increases (Fig. 2).
Detailní popis metodiky:Detailed description of the methodology:
- Elektrody byly pokryty vrstvou poly-L-lysinu po 30 min inkubaci v roztoku 50 g/ml polyL-lysin, 50 mM PBS pH 7,4 (30 až 70 kDa).The electrodes were covered with a layer of poly-L-lysine after 30 min incubation in a solution of 50 g / ml polyL-lysine, 50 mM PBS pH 7.4 (30-70 kDa).
- Aktivace povrchu pomocí 50 mM kyseliny citrónové s 150 mM EDC/NHS v prostředí 500 mM MES pufru pH 5,6 po dobu 30 min. Aktivované molekuly s karboxylovými skupinami umožní následnou vazbu molekul proteinu.Surface activation with 50 mM citric acid with 150 mM EDC / NHS in 500 mM MES buffer pH 5.6 for 30 min. Activated molecules with carboxyl groups allow subsequent binding of the protein molecules.
- Bezprostředně po předchozím kroku inkubace 60 min s 1 mg/ml HSA/100 mM MES pH 5,6, třepáno 150 rpm. Tímto dojde k navázání proteinu na povrch elektrod.Immediately after the previous incubation step of 60 min with 1 mg / ml HSA / 100 mM MES pH 5.6, shaken 150 rpm. This will bind the protein to the electrode surface.
- 30 až 45 min inkubace s protilátkou anti-HSA v prostředí 1 mg/ml BSA, 50 mM PBS pH 7,4, třepáno 150 rpm, 4 I 1- 30 to 45 min incubation with anti-HSA antibody in 1 mg / ml BSA medium, 50 mM PBS pH 7.4, shaken 150 rpm, 4 L 1
- Každý krok je následován oplachem destilovanou vodou a osušení v proudu stlačeného vzduchu.- Each step is followed by rinsing with distilled water and drying in a stream of compressed air.
- Měření impedance elektrod v prostředí 2,5 mM ferrikyanidu a 2,5 mM ferrokyanidu v 50 mM PBS pufru, pH 7,4.- Electrode impedance measurement in 2.5 mM ferricyanide and 2.5 mM ferrocyanide in 50 mM PBS buffer, pH 7.4.
Na obr. 2 je znázorněno stanovení třech koncentrací anti-HSA (0, 50, 200 I g/nil) v roztoku proteinu BSA (hovězí sérový albumin) o koncentraci 1 mg/ml, který představuje velké množství balastních specificky neinteragujících proteinů přítomných v reálných vzorcích, tzn. signál pozadí vzorku. Každá hodnota koncentrace byla stanovena ve čtyřech opakováních - každá hodnota představuje jeden separátní elektrodový systém modifikovaný a měřený dle popisu metodiky.Figure 2 shows the determination of three concentrations of anti-HSA (0, 50, 200 I g / ml) in a 1 mg / ml BSA (bovine serum albumin) solution, representing a large amount of ballast-specific non-interacting proteins present in real samples, ie. signal background pattern. Each concentration value was determined in four replicates - each value representing one separate electrode system modified and measured according to the methodology description.
Příklad 2: Stanovení koncentrace protilátky anti-Borrelie ve vzorkuExample 2: Determination of anti-Borrelia antibody concentration in a sample
Stejným způsobem jako v Příkladu 1 bylo stanoveno množství (přítomnost) anti-Borelie protilátek ve vzorku krevního séra. V tomto případě se postupovalo stejně jako v Příkladu 1, jen místo proteinu HSA se navázal celobuněčný antigen Borrelie (koncentrace 0,1 mg/ml v 100 mM MES pufru o pH 5,6). Po modifikaci antigenem je elektroda inkubována se zředěným vzorkem séra, které potencionálně obsahuje anti-Borrelia protilátky. Ze změn impedance měřených vIn the same manner as in Example 1, the amount (presence) of anti-Borrelia antibodies in the blood serum sample was determined. In this case, as in Example 1, only the whole cell Borrelie antigen (0.1 mg / ml in 100 mM MES buffer pH 5.6) was bound instead of the HSA protein. After antigen modification, the electrode is incubated with a diluted serum sample that potentially contains anti-Borrelia antibodies. From changes in impedance measured in
-7 CZ 307792 B6 roztoku ferri/ferrokyanidu lze stanovit přítomnost těchto protilátek v séru (obr. 3). Dva vzorky lidských sér (jeden pozitivní, druhý negativní z pohledu přítomnosti anti-Borelie protilátek) byly měřeny šesti různými elektrodovými systémy připravenými dle popisu. Křivky v obr. 3 jsou záznamy měření impedance jednotlivých elektrod při různých frekvencích (rozpětí od 2 Hz do 100 000 Hz). Data jsou ve formě Nyquistova grafu. Pozitivní vzorek obsahuje 3,04 IP protilátek, což je množství protilátek vyjádřených v indexu pozitivity stanovené metodou ELIS A (index pozitivity je poměr optické denzity vzorku k optické denzitě hraniční kontroly). Negativní sérum neobsahuje žádné protilátky anti-Borelie.The presence of these antibodies in the serum can be determined by the ferri / ferrocyanide solution (Fig. 3). Two human serum samples (one positive, the other negative for the presence of anti-Borrelia antibodies) were measured with six different electrode systems prepared as described. The curves in Fig. 3 are records of impedance measurements of individual electrodes at different frequencies (range from 2 Hz to 100,000 Hz). The data is in the form of a Nyquist graph. The positive sample contains 3.04 IP antibodies, which is the amount of antibodies expressed in the ELIS A positivity index (positivity index is the ratio of the optical density of the sample to the optical density of the border control). Negative serum contains no anti-Borrelia antibodies.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Vynález je zejména vhodný k rychlému a levnému stanovení bakteriálních antigenů či odpovídajících protilátek v tělních tekutinách testovaných jedinců s podezřením na onemocnění, např. stanovení protilátek proti bakteriím kmene Borelia sp. v krevním séru. Vynález lze použít pro jakákoli serologická stanovení - stanovují se protilátky vytvářené proti patogenu, toxinu či jiné cizorodé látce.The invention is particularly suitable for the rapid and inexpensive determination of bacterial antigens or corresponding antibodies in the body fluids of test subjects suspected of having a disease, e.g., the determination of antibodies against Borelia sp. in blood serum. The invention can be used for any serological assay - antibodies raised against a pathogen, toxin or other foreign substance are determined.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-483A CZ307792B6 (en) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | Method of determining the presence of an analyte in a liquid sample and its use |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-483A CZ307792B6 (en) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | Method of determining the presence of an analyte in a liquid sample and its use |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2017483A3 CZ2017483A3 (en) | 2019-03-06 |
CZ307792B6 true CZ307792B6 (en) | 2019-05-09 |
Family
ID=66344458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2017-483A CZ307792B6 (en) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | Method of determining the presence of an analyte in a liquid sample and its use |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ307792B6 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0142301A2 (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Serono Diagnostics Limited | Methods of assay |
EP0668502A2 (en) * | 1994-02-22 | 1995-08-23 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem | Electrobiochemical method, system and electrodes for determination of a member of a recognition pair |
US20010006825A1 (en) * | 1998-11-18 | 2001-07-05 | Fumihiko Hoshino | Method for detecting or assaying target substance by utilizing oxygen electrode |
WO2009148406A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Agency For Science Technology And Research | Immunoassay |
RO129261A2 (en) * | 2011-07-04 | 2014-02-28 | Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Tehnologii Izotopice Şi Moleculare | Process for making a vitreous coal electrode modified with a nanostructured assembly based on gold and l-cysteine nanoparticles |
US20160061834A1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-03-03 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Norovirus detection sensor and electrochemical sensing method using the same |
WO2017063074A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | University Health Network (Uhn) | Electrochemical assay for a protein analyte |
-
2017
- 2017-08-23 CZ CZ2017-483A patent/CZ307792B6/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0142301A2 (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Serono Diagnostics Limited | Methods of assay |
EP0668502A2 (en) * | 1994-02-22 | 1995-08-23 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem | Electrobiochemical method, system and electrodes for determination of a member of a recognition pair |
US20010006825A1 (en) * | 1998-11-18 | 2001-07-05 | Fumihiko Hoshino | Method for detecting or assaying target substance by utilizing oxygen electrode |
WO2009148406A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Agency For Science Technology And Research | Immunoassay |
RO129261A2 (en) * | 2011-07-04 | 2014-02-28 | Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Tehnologii Izotopice Şi Moleculare | Process for making a vitreous coal electrode modified with a nanostructured assembly based on gold and l-cysteine nanoparticles |
US20160061834A1 (en) * | 2014-09-02 | 2016-03-03 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Norovirus detection sensor and electrochemical sensing method using the same |
WO2017063074A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | University Health Network (Uhn) | Electrochemical assay for a protein analyte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2017483A3 (en) | 2019-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Boonkaew et al. | Electrochemical paper-based analytical device for multiplexed, point-of-care detection of cardiovascular disease biomarkers | |
Pastucha et al. | Magnetic nanoparticles for smart electrochemical immunoassays: a review on recent developments | |
CN105556307B (en) | The bioassay of electrochemistry lateral flow and biosensor | |
Boonyasit et al. | A multiplexed three-dimensional paper-based electrochemical impedance device for simultaneous label-free affinity sensing of total and glycated haemoglobin: The potential of using a specific single-frequency value for analysis | |
CN101900723B (en) | Application of nano-gold directly bonded with luminol in immunoassay | |
Rahmati et al. | An electrochemical immunosensor using SARS-CoV-2 spike protein-nickel hydroxide nanoparticles bio-conjugate modified SPCE for ultrasensitive detection of SARS‐CoV‐2 antibodies | |
Dulay et al. | Electrochemical detection of celiac disease-related anti-tissue transglutaminase antibodies using thiol based surface chemistry | |
WO2007116811A1 (en) | Method for determination of substance | |
Wang et al. | Electrochemical biosensor based on interdigitated electrodes for determination of thyroid stimulating hormone | |
Li et al. | A renewable potentiometric immunosensor based on Fe3O4 nanoparticles immobilized anti‐IgG | |
Lee et al. | based electrochemical immunosensor for label-free detection of multiple avian influenza virus antigens using flexible screen-printed carbon nanotube-polydimethylsiloxane electrodes | |
Gogola et al. | Label-free electrochemical immunosensor for quick detection of anti-hantavirus antibody | |
Truong et al. | Development of label-free impedimetric Hcg-immunosensor using screen-printed electrode | |
Li et al. | Cross-talk-free multiplexed immunoassay using a disposable electrochemiluminescent immunosensor array coupled with a non-array detector | |
US20210172944A1 (en) | Apparatus for analyzing and detecting interactions and reactions of molecules | |
US20180011054A1 (en) | Metal ion detection method, test substance detection method | |
Liu et al. | A renewable electrochemical magnetic immunosensor based on gold nanoparticle labels | |
CN108982605A (en) | A kind of endotoxin aptamer sensor and its endotoxic method of detection based on copper-rich ionic material label | |
Oliveira et al. | Development of impedimetric and optical calcium biosensor by using modified gold electrode with porcine S100A12 protein | |
Yaiwong et al. | A new portable toluidine blue/aptamer complex-on-polyethyleneimine-coated gold nanoparticles-based sensor for label-free electrochemical detection of alpha-fetoprotein | |
US20150226695A1 (en) | Potentiometric sensor | |
Avelino et al. | Nanoimmunosensor for the electrochemical detection of oncostatin M receptor and monoclonal autoantibodies in systemic sclerosis | |
Ni et al. | A one-step potentiometric immunoassay for plasma cardiac troponin I using an antibody-functionalized bis-MPA–COOH dendrimer as a competitor with improved sensitivity | |
Boonkaew et al. | Point-of-care testing for C-reactive protein in a sequential microfluidic device | |
JP2021533337A (en) | Improved electrodes for electrochemical devices |