PL241405B1 - Biosensor do oznaczania interleukiny 6 (IL-6) techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging - Google Patents
Biosensor do oznaczania interleukiny 6 (IL-6) techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging Download PDFInfo
- Publication number
- PL241405B1 PL241405B1 PL433106A PL43310620A PL241405B1 PL 241405 B1 PL241405 B1 PL 241405B1 PL 433106 A PL433106 A PL 433106A PL 43310620 A PL43310620 A PL 43310620A PL 241405 B1 PL241405 B1 PL 241405B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- biosensor
- sample
- result
- spri
- layer
- Prior art date
Links
- 102000004889 Interleukin-6 Human genes 0.000 title claims abstract description 37
- 108090001005 Interleukin-6 Proteins 0.000 title claims abstract description 37
- 229940100601 interleukin-6 Drugs 0.000 title claims abstract description 37
- 238000001847 surface plasmon resonance imaging Methods 0.000 title description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002198 surface plasmon resonance spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract 6
- 229960003151 mercaptamine Drugs 0.000 claims abstract 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract 3
- 241001529936 Murinae Species 0.000 claims abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract 2
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 claims description 5
- 208000001333 Colorectal Neoplasms Diseases 0.000 claims description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 5
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 5
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 5
- 101001076408 Homo sapiens Interleukin-6 Proteins 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 229940116886 human interleukin-6 Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 claims description 3
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 claims description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims description 2
- 101100310856 Drosophila melanogaster spri gene Proteins 0.000 claims 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 11
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 claims 2
- UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N cysteamine Chemical compound NCCS UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229940126619 mouse monoclonal antibody Drugs 0.000 claims 1
- 239000013610 patient sample Substances 0.000 claims 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 206010003011 Appendicitis Diseases 0.000 description 4
- 102000004245 Proteasome Endopeptidase Complex Human genes 0.000 description 4
- 108090000708 Proteasome Endopeptidase Complex Proteins 0.000 description 4
- 102000004266 Collagen Type IV Human genes 0.000 description 2
- 108010042086 Collagen Type IV Proteins 0.000 description 2
- 206010011498 Cryptorchism Diseases 0.000 description 2
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 2
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 2
- 102000000424 Matrix Metalloproteinase 2 Human genes 0.000 description 2
- 108010016165 Matrix Metalloproteinase 2 Proteins 0.000 description 2
- 208000007097 Urinary Bladder Neoplasms Diseases 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 201000000160 cryptorchidism Diseases 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 206010073071 hepatocellular carcinoma Diseases 0.000 description 2
- 231100000844 hepatocellular carcinoma Toxicity 0.000 description 2
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 2
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 2
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 108010028309 kalinin Proteins 0.000 description 2
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- LKDMKWNDBAVNQZ-UHFFFAOYSA-N 4-[[1-[[1-[2-[[1-(4-nitroanilino)-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]carbamoyl]pyrrolidin-1-yl]-1-oxopropan-2-yl]amino]-1-oxopropan-2-yl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)NC(C)C(=O)NC(C)C(=O)N1CCCC1C(=O)NC(C(=O)NC=1C=CC(=CC=1)[N+]([O-])=O)CC1=CC=CC=C1 LKDMKWNDBAVNQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010005003 Bladder cancer Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010022366 Carcinoembryonic Antigen Proteins 0.000 description 1
- 102000012406 Carcinoembryonic Antigen Human genes 0.000 description 1
- 102000004225 Cathepsin B Human genes 0.000 description 1
- 108090000712 Cathepsin B Proteins 0.000 description 1
- 102000004173 Cathepsin G Human genes 0.000 description 1
- 108090000617 Cathepsin G Proteins 0.000 description 1
- 102000004172 Cathepsin L Human genes 0.000 description 1
- 108090000624 Cathepsin L Proteins 0.000 description 1
- 102000005600 Cathepsins Human genes 0.000 description 1
- 108010084457 Cathepsins Proteins 0.000 description 1
- 102000012192 Cystatin C Human genes 0.000 description 1
- 108010061642 Cystatin C Proteins 0.000 description 1
- 201000009273 Endometriosis Diseases 0.000 description 1
- 102000016359 Fibronectins Human genes 0.000 description 1
- 108010067306 Fibronectins Proteins 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 230000035986 JAK-STAT signaling Effects 0.000 description 1
- 102000000380 Matrix Metalloproteinase 1 Human genes 0.000 description 1
- 108010016113 Matrix Metalloproteinase 1 Proteins 0.000 description 1
- 102000008880 Peptidase C12, ubiquitin carboxyl-terminal hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108050000823 Peptidase C12, ubiquitin carboxyl-terminal hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 102100037265 Podoplanin Human genes 0.000 description 1
- 101710118150 Podoplanin Proteins 0.000 description 1
- 102000007584 Prealbumin Human genes 0.000 description 1
- 108010071690 Prealbumin Proteins 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 1
- 102100039865 Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710167636 Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 1 Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000010398 acute inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 230000036765 blood level Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002357 endometrial effect Effects 0.000 description 1
- 210000004696 endometrium Anatomy 0.000 description 1
- ADRVRLIZHFZKFE-UHFFFAOYSA-N ethanediperoxoic acid Chemical compound OOC(=O)C(=O)OO ADRVRLIZHFZKFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- -1 mercaptoundecyl Chemical group 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000000107 tumor biomarker Substances 0.000 description 1
- 239000000439 tumor marker Substances 0.000 description 1
- 201000005112 urinary bladder cancer Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N21/552—Attenuated total reflection
- G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
-
- 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
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6893—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
- G01N2800/70—Mechanisms involved in disease identification
- G01N2800/7023—(Hyper)proliferation
- G01N2800/7028—Cancer
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest biosensor do oznaczania interleukiny 6 (IL-6) w płynach ustrojowych i homogenatach tkankowych techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging, który zawiera płytkę szklaną pokrytą warstwą złota na podłożu chromu oraz siatkę polimeru tworzącą pęk miejsc aktywnych zawierających warstwę receptorową. Warstwę receptorową stanowi monoklonalne mysie antyciało specyficzne na IL-6 połączone kowalencyjnie z linkerem, w postaci cysteaminy, łączącym receptor z warstwą złota pokrywającą płytkę szklaną.
Description
PL 241 405 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest biosensor do specyficznego oznaczania interleukiny 6 (IL-6) w płynach ustrojowych techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging z zastosowaniem przeciwciała w warstwie receptorowej.
Główną rolą IL-6 w organizmie jest inicjowanie i regulacja ostrej reakcji zapalnej (Rincon M. ” Inter leukin-6: from an inflammatory marker to a target for inflammatory diseases Mercedes Rincon. Trends in Immunology, 2012, 33, 571-577.). Z tego powodu IL-6 jest perspektywicznym markerem sepsy (Dezhi Huang, Haojun Ying, Dongneng Jiang, Fei Liu, Ye Tian, Chunlan Du, Liqun Zhang, Xiaoyun Pu, Rapid and sensitive detection of interleukin-6 in serum via time-resolved lateral flow immunoassay, Analytical Biochemistry, 588(2020)113468).
Poziom markera w krwi jest także znacząco podwyższony w przypadku szeregu nowotworów takich jak rak jelita grubego (Claudio Belluco, MD, PhD, Donato Nitti, MD, Marylin Frantz, BS, Paola Toppan, MD, Daniela Basso, MD, Mario Plebani, MD, Mario Lise, MD, and J. Milburn Jessup, MD, lnterleukin-6 Blood Level Is Associated With Circulating Carcinoembryonic Antigen and Prognosis in Patients With Colorectal Cancer, Annals of Surgical Oncology, 7(1): 133-138) czy raka wątrobowokomórkowego (Juliane Lokau, Victor Schoeder, Johannes Haybaeck, Christoph Garbers, Jak-Stat Signaling Induced by Interleukin-6 Family Cytokines in Hepatocellular Carcinoma, Cancers 2019, 11, 1704; doi: 10.3390/cancers 11111704.).
Ludzka interleukina 6 jest stosunkowo małą glikoproteiną zbudowaną z 184 aminokwasów o masie cząsteczkowej 26kDa (Rincon M. ’’Interleukin-6: from an inflammatory marker to a target for inflammatory diseases Mercedes Rincon.” Trends in Immunology, 2012, 33, 571-577.).
Stężenie IL-6 w osoczu krwi zdrowych dorosłych ludzi znajduje się na bardzo niskim poziomie poniżej 10 pg/ml.
IL-6 jest oznaczana w płynach ustrojowych za pomocą kilku metod:
• testu ELISA [Timmons BW1, Hamadeh MJ, Tarnopolsky MA. Two methods for determining plasma IL-6in humans at rest and following exercise. Eur J Appl Physiol. 2009; 105(1):13-8], • testu immunochemiluminiscencyjnego (L. Luo, Z. Zhang, L. Hou, J. Wang, W. Tian, The study of a chemiluminescence immunoassay using the peroxyoxalate chemiluminescent reaction and its application, Talanta 72 (2007) 1293-1297.) • elektrochemicznego sensora.(T. Li, M. Yang, Electrochemical sensor utilizing ferrocene loaded porous polyelectrolyte nanoparticles as label for the detection of protein biomarker IL-6, Sens. Actuators B Chem. 158 (2011)361-365) • lub elektrochemicznych immunosensorów różnych konstrukcji (Y. Lou, T. He, F. Jiang, J.-J. Shi, J.-J. Zhu, A competitive electrochemical immunosensor for the detection of human interleukin-6 based on the electrically heated carbon electrode and silver nanoparticles functionalized labels, Talanta 122 (2014) 135-139; I. Ojeda, M. Moreno-Guzman, A. Gonzalez-Cortes,
P. Yanez-Sedeno, J.M. Pingarrón, Electrochemical magnetoimmunosensor for the ultrasensitive determination of interleukin-6 in saliva and urine using poly-HRP streptavidin conjugates as labels for signal amplification, Anal. Bioanal. Chem. 406 (2014) 6363-6371; G.-C. Fan, X.-L. Ren, C. Zhu, J.-R. Zhang, J.-J. Zhu, A new signal amplification strategy ofphotoelectrochemicalimmunoassay for highly sensitive interleukin-6 detection based on TiO2/CdS/CdSe dual co-sensitized structure, Biosens. Bioelectron. 59 (2014)-53; M. Terti§, B. Ciui, M. Suciu, R. Sandulescu, C. Cristea, Label-free electrochemical aptasensor based on gold and polypyrrole nanoparticles for interleukin 6 detection, Electrochim. Acta 258 (2017) 1208-1218.)
Alternatywną możliwością oznaczania interleukiny 6 jest zastosowanie biosensora i techniki powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji obrazowej (Imaging) (SPRi).
Technika powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji obrazowej (Imaging) (SPRi) została przedstawiona m.in. w pracach: A. Sankiewicz, L. Romanowicz, P. Laudanski, B. Zelazowska-Rutkowska, B. Puzan, B. Cylwik, E. Gorodkiewicz, SPR imaging biosensor for determination of laminin-5 as a potential cancer marker in biological material, Anal Bioanal Chem. 2016;408: 5269-5276; A. Sankiewicz, Z. Lukaszewski, K. Trojanowska, E. Gorodkiewicz, Determination of collagen type IV by Surface Plasmon Resonance Imaging using a specific biosensor, Anal Biochem. 2016; 515: 40-46; A. Sankiewicz, A. Markowska, Z. Lukaszewski, B. Puzan, E. Gorodkiewicz, Methods for 20S Immunoproteasome and 20S Constitutive Proteasome Determination Basedon SPRI Biosensors, Cell Molec Bioengin. 2017; 10: 174-185.40-46; A. Tokarzewicz, L. Romanowicz, I. Sveklo, E. Gorodkiewicz, The development of a
PL 241 405 B1 matrix metalloproteinase-1 biosensor based on the surface plasmon resonance imaging technique, Anal Methods. 8 (2016) 6428-6435; A. Tokarzewicz, L. Romanowicz, I. Sveklo, E. Matuszczak, A. Hermanowicz, E. Gorodkiewicz. SPRI biosensors for quantitative determination of matrix metalloproteinase-2, Anal Methods. 9(2017) 2407-2414; A. Sankiewicz, L. Romanowicz, M. Pyc, A. Hermanowicz, E. Gorodkiewicz, SPR imaging biosensor for the quantitation of fibronectin concentration in blood samples, J Pharmac Biomed. Anal. 150(2018)1-8; A. Tokarzewicz, L. Romanowicz, A. Sankiewicz, A. Hermanowicz, K. Sobolewski, E. Gorodkiewicz, A New Analytical Method for Determination of Cathepsin L Based on the Surface Plasmon Resonance Imaging Biosensor, Int J Mol Sci.; 20(2019)2166.
Zastosowanie bioanalityczne SPRi przedstawiają m.in. publikacje: A. Sankiewicz, T. Guszcz, R. Mena-Hortelano, K. Zukowski, E. Gorodkiewicz E, Podoplanin serum and urine concentration in transitional bladder cancer, Cancer Biomark. 2016; 16: 343-350; E. Matuszczak, M. Tylicka, A. Hermanowicz, W. Debek, A. Sankiewicz, E. Gorodkiewicz, Application of SPR imaging biosensor for the measurement of 20S proteasomes in blood plasma of children with thermal injury, Annal Clin Lab Sci. 2016; 46: 407-411; A. Tokarzewicz, T. Guszcz, A. Onopiuk, R. Kozlowski, E. Gorodkiewicz, Utility of cystatin C as a potential bladder tumour biomarker confirmed by surface plasmon resonance technique, Indian J A Med Res. 2018; 218: 46-50; E. Matuszczak, M. Tylicka, W. Debek, A. Sankiewicz, E. Gorodkiewicz, A. Hermanowicz, Overexpression of ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase L1 (UCHL1) in serum of children after thermal injury, Adv Med Sci. 2017; 62: 83-86; A. Weremijewicz, E. Matuszczak, A. Sankiewicz, M. Tylicka, M. Komarowska, A. Tokarzewicz et al., Matrix metalloproteinase-2 and its correlation with basal membrane components laminin-5 and collagen type IV in paediatric burn patients measured with Surface Plasmon Resonance Imaging (SPRI) biosensors, Burns, 2018; 44: 931-940; D. Toliczenko-Bernatowicz, E. Matuszczak, M. Tylicka, B. Szymańska, M. Komarowska, E. Gorodkiewicz, et al. Overexpression of ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 1 (UCHL1) in boys with cryptorchidism, Plos One, 2018; 13: e0191806; E. Matuszczak, M. Tylicka, W. Debek, A. Sankiewicz, E. Gorodkiewicz, A. Hermanowicz, Concentration of Proteasome in the Blood Plasma of Children with Acute Appendicitis, Before and After Surgery, and Its Correlation with CRP, World J Surg. 2018; 42: 2259-2264; E. Matuszczak, M. Tylicka, W. Debek, A. Tokarzewicz, E. Gorodkiewicz, A. Hermanowicz, Concentration of UHCL1 in the Serum of Children with Acute Appendicitis, Before and After Surgery, and Its Correlation with CRP and Prealbumin, J Investig Surg. 2018; 31: 136-141; D. Toliczenko-Bernatowicz, E. Matuszczak, M. Tylicka, A. Sankiewicz, M. Komarowska, E. Gorodkiewicz, et al. 20S proteasome in the blood plasma of boys with cryptorchidism, J Endocrinol Investig. 2018; 41: 1103-1106; E. Matuszczak,
A. Sankiewicz, W. Debek, E. Gorodkiewicz, R. Milewski, A. Hermanowicz, Immunoproteasome in the blood plasma of children with acute appendicitis, and its correlation with proteasome and UCHL1 measured by SPR imaging biosensors, Clin Exper Immun. 2018; 191: 125-132; E. Matuszczak, M. Komarowska, M. Tylicka, W. Debek , E. Gorodkiewicz, A. Tokarzewicz, et al, Determination of the concentration of cathepsin B by SPRI biosensor in children with appendicitis, and its correlation with proteasomes, Adv Clin Exp Med. 2018; 27:1529-1534: R. Grzywa, E. Gorodkiewicz, E. Burchacka, A. Lesner, P. Laudanski, Z. Lukaszewski, M. Sienczyk, Determination of cathepsin G in endometrial tissue using a surface plasmon resonance imaging biosensor with tailoredphosphonic inhibitor, Eur J Obstetr Gynecol Reprod Biol. 2014;182: 38-42; P. Laudanski, E. Gorodkiewicz, B. Ramotowska, R. Charkiewicz, M. Kuzmicki, J. Szamatowicz, Determination of cathepsins B, D and G concentration in eutopic proliferative endometrium of women with endometriosis by the surface plasmon resonance imaging (SPRI) technique, Eur J Obstetr Gynecol Reprod Biol. 2013; 169: 80-83.
Biosensor wychwytuje wyłącznie oznaczaną substancję z roztworu, a apartura SPRi reaguje na przyrost masy na powierzchni biosensora i przekształca go w sygnał analityczny. Rozwiązanie takie charakteryzuje prostota zarówno wykonania biosensora, jak i przeprowadzenia procesu pomiarowego. Dlatego rozwiązanie to może konkurować z obecnie stosowanymi metodami oznaczania substancji biologicznie aktywnych. Według obecnego stanu techniki istnieją liczne biosensory SPRi umożliwiające oznaczania stężenia substancji bioaktywnych. Takie biosensory ujawniają przykładowe opisy: JP2009133844 ‘(A), US6239255, PL223400, PL210052, PL222548, PL417435 czy też PL422096.
Obecny stan techniki obejmuje także biosensor do oznaczania IL-6 w oparciu o klasyczną technikę SPR (Tzu-Hsiang Chou, Chun-Yu Chuang, Chien-Ming Wu, Quantification of Interleukin-6 in cell culture medium using surface plasmon resonance biosensors, Cytokine 51 (2010) 107-111).
Biosensor ten stosuje przeciwciało specyficznie odziaływujące z IL-6 jako receptor zimmobilizowany na powierzchni biosensora za pomocą linkera kwasu merkaptoundecylowego a także drugie bio-
Claims (3)
- PL 241 405 B1 tynylowane przeciwciało specyficznie oddziaływujące z IL-6 w celu wytworzenia agregatu typu sandwich. Operacja ta ma na celu wzmocnienie sygnału analitycznego. Pomimo tego zabiegu biosensor współpracujący z techniką SPR zdecydowanie nie osiąga parametrów analitycznych koniecznych do oznaczania IL-6 w krwi. Wymagana granica wykrywania (LOD) jest 1000-krotnie niższa.Istotą zgłaszanego wynalazku jest biosensor do specyficznego oznaczania IL-6 w płynach ustrojowych (osocze lub surowica krwi, mocz) lub homogenatach tkankowych dostosowany do współpracy z techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji obrazowej (Imaging). Opracowany biosensor wykorzystuje mysie monoklonalne przeciwciało specyficzne wobec IL-6 jako receptor oraz cysteaminę jako linker i spełnia warunki analityczne pod względem zakresu pomiarowego, specyficzności, precyzji i dokładności pomiaru. Zakres pomiarowy biosensora obejmuje zakres stężeń IL-6 w krwi zarówno zdrowych osób jak i pacjentów cierpiących na choroby nowotworowe lub sepsę. Biosensor według wynalazku zawiera płytkę szklaną pokrytą warstwą złota oraz siatkę polimeru tworzącą pęk miejsc aktywnych zawierających warstwę receptorową. Warstwę receptorową tworzy wymienione wyżej przeciwciało zimmobilizowane na powierzchni złota wiązaniem kowalencyjnym za pośrednictwem linkera - cysteaminy.Biosensor do specyficznego oznaczania stężenia IL-6 w płynach ustrojowych w przykładzie realizacji został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 i fig.
- 2 przedstawiają schemat biosensora, a fig. 3 pokazuje krzywą kalibracyjną IL-6 - zmienność liniową sygnału w zależności od stężenia IL-6.Biosensor (fig. 1 i 2) składa się z płytki szklanej typu BK-7 1 pokrytej warstwą złota (5 nm) 3 na podłożu chromu (1 nm) 2 oraz siatki polimeru 4 tworzącej pęk miejsc aktywnych zawierających warstwę receptorową. Warstwa receptorowa składa się z linkera - cysteaminy 5 oraz monoklonalnego mysiego antyciała specyficznego wobec IL-6 6 połączonego kowalencyjnie z linkerem. Warstwa receptorowa specyficznie wyłapuje IL-6 7 z badanego roztworu.Biosensor jest specyficzny w tym sensie, że wychwytuje tylko marker IL-6 spośród setek innych substancji obecnych w płynach ustrojowych. Biosensor współpracujący z pomiarem SPRi zapewnia pomiary w zakresie stężeń dostosowanym do poziomu występującego w krwi i innych płynach ustrojowych.Odpowiedź biosensora jest liniowa (fig. 3), co jest istotne dla dokładnego wyznaczenia wyniku. Biosensor zapewnia dobrą precyzję i dokładność pomiaru.Biosensor w przykładzie działania został wykorzystany do oznaczania IL-6 w serii próbek osocza krwi pacjentów ze stwierdzonym rakiem jelita grubego.
- 3 μL próbka osocza krwi jest nanoszona na jedno z aktywnych miejsc biosensora. Próbki pacjentów z rakiem jelita grubego były 10-krotnie rozcieńczone. Po upływie 10 min próbka jest 6-krotnie przemywana buforem HBS-ES oraz wodą. Mierzy się sygnał SPRi. Stężenie IL-6 odczytuje się z krzywej kalibracyjnej.Z serii próbek osocza krwi pacjentów ze stwierdzonym rakiem jelita grubego otrzymano następujące wyniki:Próbka 1 sygnał SPRi 2941,9 wynik 234,1 pg/mLPróbka 2 sygnał SPRi 3142,9 wynik 250,0 pg/mLPróbka 3 sygnał SPRi 2050,2 wynik 163,3 pg/mLPróbka 4 sygnał SPRi 1978,5 wynik 157,5 pg/mLPróbka 5 sygnał SPRi 2327,3 wynik 185,3 pg/mLPróbka 6 sygnał SPRi 2848,3 wynik 226,6 pg/mLPróbka 7 sygnał SPRi 2149,4 wynik 171,2 pg/mLPróbka 8 sygnał SPRi 1708,3 wynik 136,1 pg/mLPróbka 9 sygnał SPRi 2906,1 wynik 231,2 pg/mLZastrzeżenie patentowe1. Biosensor do specyficznego oznaczania stężenia ludzkiego interleukiny 6 (IL-6) w płynach ustrojowych i homogenatach tkankowych techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging, który zawiera płytkę szklaną pokrytą warstwą złota oraz siatkę polimeru tworzącą pęk miejsc aktywnych zawierających warstwę receptorową znamienny tym, że warstwę receptorową stanowi monoklonalne mysie antyciało specyficzne wobec IL-6 (6) połączone kowalencyjnie z linkerem, w postaci cysteaminy (5), łączącym receptor z warstwą złota (3) na podłożu z chromu (2) pokrywającą płytkę szklaną (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL433106A PL241405B1 (pl) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Biosensor do oznaczania interleukiny 6 (IL-6) techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL433106A PL241405B1 (pl) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Biosensor do oznaczania interleukiny 6 (IL-6) techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL433106A1 PL433106A1 (pl) | 2021-09-06 |
| PL241405B1 true PL241405B1 (pl) | 2022-09-26 |
Family
ID=77662571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL433106A PL241405B1 (pl) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Biosensor do oznaczania interleukiny 6 (IL-6) techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241405B1 (pl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL246108B1 (pl) * | 2022-06-26 | 2024-12-02 | Politechnika Poznanska | Biosensor do oznaczania neuropiliny-1 techniką matrycowego powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging |
| PL247216B1 (pl) * | 2023-04-19 | 2025-06-02 | Univ W Bialymstoku | Biosensor do oznaczania hormonu folikulotropowego FSH techniką matrycowego powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging |
| PL247217B1 (pl) * | 2023-04-19 | 2025-06-02 | Univ W Bialymstoku | Biosensor do specyficznego oznaczania białka fosfo-Tau p181 z wykorzystaniem techniki powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji obrazowej Imagining |
| PL248715B1 (pl) * | 2023-12-27 | 2026-01-19 | Univ W Bialymstoku | Biosensor do oznaczania mezoteliny techniką matrycowego powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging |
| PL249778B1 (pl) * | 2024-06-14 | 2026-06-15 | Guszcz | Biosensor do specyficznego i jednoczesnego oznaczania 2,3-dioksygenazy indolaminy IDO-1 oraz interferonu gamma IFN-γ w ludzkim materiale biologicznym z wykorzystaniem techniki powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging |
-
2020
- 2020-03-02 PL PL433106A patent/PL241405B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL433106A1 (pl) | 2021-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rebelo et al. | Electrochemical immunosensor for detection of CA 15-3 biomarker in point-of-care | |
| Jafari et al. | Non-invasive bioassay of Cytokeratin Fragment 21.1 (Cyfra 21.1) protein in human saliva samples using immunoreaction method: An efficient platform for early-stage diagnosis of oral cancer based on biomedicine | |
| Mukama et al. | A highly sensitive and specific lateral flow aptasensor for the detection of human osteopontin | |
| Gao et al. | One-step detection for two serological biomarker species to improve the diagnostic accuracy of hepatocellular carcinoma | |
| CN112816533A (zh) | 一种铜纳米簇作为电化学信号探针的β-淀粉样蛋白寡聚体传感器 | |
| CN114199969B (zh) | 一种基于核酸适配体的纳米电极生物传感器及其应用 | |
| Tokarzewicz et al. | SPRI biosensors for quantitative determination of matrix metalloproteinase-2 | |
| WO2019178588A1 (en) | Apparatus and methods for detection of diabetes-associated molecules using electrochemical impedance spectroscopy | |
| PL239340B1 (pl) | Biosensor do specyficznego oznaczania stężenia ludzkiego antygenu rakowo-płodowego CEA | |
| Silva et al. | A Vicia villosa agglutinin biosensor for cancer-associated Tn antigen | |
| Hatada et al. | Development of a glycated albumin sensor employing dual aptamer-based extended gate field effect transistors | |
| Wang et al. | A novel strategy for improving amperometric biosensor sensitivity using dual-signal synergistic effect for ultrasensitive detection of matrix metalloproteinase-2 | |
| CN119125562A (zh) | 一种两性离子防污和双信号比率的电化学生物传感器的构建方法和应用 | |
| Aydın et al. | Ultrasensitive detection of interleukin 1α using 3-phosphonopropionic acid modified FTO surface as an effective platform for disposable biosensor fabrication | |
| Winkler et al. | Levels of active forms of MMP-1, MMP-2, and MMP-9 as independent prognostic factors for differentiating the stage and type of lung cancer (SCLC and NSCLC) | |
| Tang et al. | Highly sensitive electrochemical immunosensor based on SiO2 nanospheres for detection of EGFR as colorectal cancer biomarker | |
| Zhou et al. | Ultrasensitive enzyme-free fluorescent detection of VEGF165 based on target-triggered hybridization chain reaction amplification | |
| CN102175649A (zh) | 用于检测致癌基因C-myc重组蛋白的LSPR传感芯片 | |
| Wang et al. | Electrochemical immunoassay for α-fetoprotein through a phenylboronic acid monolayer on gold | |
| Zheng et al. | based microfluidic immunoassay for electrochemical detection of B-type natriuretic peptide | |
| PL241900B1 (pl) | Biosensor do oznaczania interleukiny 6 (IL-6) techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging | |
| Guo | Advances in the detection of rheumatoid arthritis related biomarker by highly sensitive electrochemical sensors | |
| Gao et al. | A highly sensitive electrochemical aptasensor for vascular endothelial growth factor detection based on toehold-mediated strand displacement reaction | |
| Supraja et al. | PPY-fMWCNT nanocomposite-based chemicapacitive biosensor for ultrasensitive detection of TBI-specific GFAP biomarker in human plasma | |
| CN106950270A (zh) | 一种cea浓度检测探针及其制备方法与应用，及cea浓度检测生物传感器 |