RU2808559C1 - Method of solid-phase catalytic analysis of analyte content in sample using silver nanowires - Google Patents

Method of solid-phase catalytic analysis of analyte content in sample using silver nanowires Download PDF

Info

Publication number
RU2808559C1
RU2808559C1 RU2022134155A RU2022134155A RU2808559C1 RU 2808559 C1 RU2808559 C1 RU 2808559C1 RU 2022134155 A RU2022134155 A RU 2022134155A RU 2022134155 A RU2022134155 A RU 2022134155A RU 2808559 C1 RU2808559 C1 RU 2808559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
analyte
sample
silver nanowires
solid phase
concentration
Prior art date
Application number
RU2022134155A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Петрович Никитин
Виктория Олеговна Шипунова
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808559C1 publication Critical patent/RU2808559C1/en

Links

Abstract

FIELD: clinical diagnostics.
SUBSTANCE: following is disclosed: a method of detecting an analyte in a sample including at least the following stages: i) immobilization on the surface of a solid phase of a receptor against the said analyte or a molecular complex including an analogue of the said analyte, ii) incubation with the said solid phase of the said sample, iii) incubation with the said solid phase of a suspension of silver nanowires conjugated with an antibody against the said analyte, iv) removing unbound silver nanowires from the sample, v) incubating with the said solid phase a solution of hydrogen peroxide and a chromogenic substrate selected from the group: tetramethylbenzidine, o-phenylenediamine, diaminobenzidine; vi) measuring absorbance to determine the content of said analyte in the said sample from a calibration curve.
EFFECT: invention provides a simpler and more accessible measurement of the analyte content in a sample without the use of expensive equipment with the possibility of signal amplification due to the catalytic activity of nanoparticles, as well as the use of nanomaterials as registered labels, allowing them to be synthesized on a large scale and characterized by stability during storage.
20 cl, 6 dwg, 11 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к области клинической диагностики, а именно технологиям детекции различных аналитов в образце с помощью каталитического анализа содержания аналита в образце с использованием нанометок. Такие технологии полезны для проведения точных измерений в области диагностики заболеваний, мониторинга различных параметров и состояний организма, молекулярной и клеточной биологии, нанотехнологиях, химии и др.The invention relates to the field of clinical diagnostics, namely technologies for the detection of various analytes in a sample using catalytic analysis of the analyte content in the sample using nanotags. Such technologies are useful for carrying out precise measurements in the field of disease diagnosis, monitoring of various parameters and conditions of the body, molecular and cellular biology, nanotechnology, chemistry, etc.

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Prior Art

Экспоненциальное развитие фундаментальных наук о жизни и биомедицинских технологий привело к потребности в современных методах точной диагностики различных молекул, состоящих в использовании высокопроизводительных анализов с миниатюрными метками, используемыми для детекции [1–3].The exponential development of basic life sciences and biomedical technologies has led to the need for modern methods for the accurate diagnosis of various molecules, consisting of the use of high-throughput assays with miniature labels used for detection [1–3].

Различные ферменты обычно используются в качестве зондов для обнаружения в иммунобиологических анализах из-за ряда преимуществ, таких как высокая чувствительность, универсальность и высокая доступность. Среди них пероксидаза хрена и щелочная фосфатаза являются наиболее распространенными ферментами, используемыми для получения сигнала в колориметрических иммуноанализах [4,5]. Эти ферменты катализируют окисление нескольких субстратов, таких как 3,3',5,5'-тетраметилбензидин (ТМБ), о-фенилендиамин (ОФД) или диаминобензидин (ДАБ) во время хромогенной реакции вместе с H2O2 [6,7]. Однако белковые молекулы в качестве меток в иммуноанализах также имеют ряд недостатков [8,9]. В частности, их белковое происхождение делает их восприимчивыми к деградации под воздействием микроорганизмов, что требует использования криоконсервантов, таких как азид натрия, для увеличения срока хранения. В то же время использование дополнительных стабилизаторов и криоконсервантов, таких как различные сульфиды, цианиды и азиды, может значительно подавить активность фермента и/или исказить результаты анализа. Более того, дорогостоящие технологии выделения и очистки белков обусловливают необходимость производства новых меток для анализа, стабильных при комнатной температуре, не подверженных деградации и не требующих применения консервантов [10].Various enzymes are commonly used as detection probes in immunobiological assays due to several advantages such as high sensitivity, versatility, and high availability. Among them, horseradish peroxidase and alkaline phosphatase are the most common enzymes used to produce signal in colorimetric immunoassays [4,5]. These enzymes catalyze the oxidation of several substrates such as 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB), o-phenylenediamine (OPD) or diaminobenzidine (DAB) during a chromogenic reaction along with H 2 O 2 [6,7] . However, protein molecules as labels in immunoassays also have a number of disadvantages [8,9]. In particular, their protein origin makes them susceptible to degradation by microorganisms, requiring the use of cryopreservatives such as sodium azide to increase shelf life. At the same time, the use of additional stabilizers and cryopreservatives, such as various sulfides, cyanides and azides, can significantly suppress enzyme activity and/or distort the analysis results. Moreover, expensive technologies for protein isolation and purification necessitate the production of new assay labels that are stable at room temperature, not subject to degradation, and do not require the use of preservatives [10].

Перекись водорода – высокореактивный окислитель и его присутствие в растворах с белковыми и/или пептидными молекулами может оказывать значительное влияние на активность данных молекул. В частности, необратимая химическая модификация различных функциональных групп ферментов приводит к значительной потере стабильности и снижению эффективности работы ферментов различных групп. Так, в частности, Штадтман и Левин провели детальный анализ нарушения функциональной активности белков под воздействием перекиси водорода. Было показано, что среди процессов, в которые вовлечена активность перекиси водорода по отношению к белкам и их производным находятся гидроксилирование и нитрирование боковых цепей ароматических аминокислот, присоединение оксида азота к сульфгидрильным группам, превращение ряда аминогрупп в карбонильные производные, сульфоокисление серосодержащих аминокислот, а также хлорирование альфа- и эпсилон- аминогрупп белковых цепей.Hydrogen peroxide is a highly reactive oxidizing agent and its presence in solutions with protein and/or peptide molecules can have a significant effect on the activity of these molecules. In particular, irreversible chemical modification of various functional groups of enzymes leads to a significant loss of stability and a decrease in the efficiency of enzymes of various groups. Thus, in particular, Stadtman and Levin conducted a detailed analysis of the disruption of the functional activity of proteins under the influence of hydrogen peroxide. It has been shown that among the processes in which the activity of hydrogen peroxide is involved in relation to proteins and their derivatives are hydroxylation and nitration of the side chains of aromatic amino acids, the addition of nitric oxide to sulfhydryl groups, the conversion of a number of amino groups into carbonyl derivatives, sulfoxidation of sulfur-containing amino acids, as well as chlorination alpha and epsilon amino groups of protein chains.

Формирование продуктов окисления, в частности, перекиси водорода, зачастую существенно вредит биотехнологическому процессу и удаление перекиси водорода имеет важное биотехнологическое значение. Так, в различных биореакторах, содержащих оксидазу как активных компонент, необходимо удаление продуктов окисления – а именно, перекиси водорода посредством ее каталитического разложения из смеси в процессе реакции для предотвращения преждевременной инактивации фермента и тем самым увеличения срока службы биореакторов.The formation of oxidation products, in particular hydrogen peroxide, often significantly harms the biotechnological process and the removal of hydrogen peroxide is of great biotechnological importance. Thus, in various bioreactors containing oxidase as an active component, it is necessary to remove oxidation products - namely, hydrogen peroxide through its catalytic decomposition from the mixture during the reaction to prevent premature inactivation of the enzyme and thereby increase the service life of bioreactors.

В последние десятилетия наноструктуры благородных металлов, таких как золото, серебро и платина, подверглись наиболее интенсивным исследованиям в качестве маркеров/меток в различных аналитических методах обнаружения, таких как твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA ИФА), флуоресцентная гибридизация in situ [11] – FISH [12], проточная цитометрия [13–16], латеральные иммуноанализы [17], фазочувствительные нанопреобразователи Фурье [18], методы анализа сборки/разборки коллоидных структур [19–23], хемилюминесцентные [24] и электрохимические [25] анализы и многие другие аналитические методы [26–36]. В частности, наночастицы серебра, Ag и золота, Au, обладающие необычными физическими и химическими свойствами, могут служить метками или усилителями сигналов в широком диапазоне биологических приложений и считаются эффективными инструментами для очень чувствительных, быстрых и экономичных приложений [37,38]. В частности, свойство локализованного поверхностного плазмонного резонанса (ЛППР), присущее наночастицам благородных металлов, обуславливает интенсивную окраску и эффективное рассеяние света такими нанообъектами. ЛППР – это коллективные колебания электронов зоны проводимости на границе раздела металл-диэлектрик, которые находятся в резонансе с колеблющимся электрическим полем падающего света, что создает энергичные плазмонные электроны посредством безызлучательного возбуждения. Эти колебания зависят от свойств наночастиц, а именно от состава, формы, размера, покрытия поверхности, стадии агрегации и других параметров. Наночастицы, обладающие свойством ЛППР, являются эффективными инструментами для иммуноанализа [39,40] и других биомедицинских применений [18,41], и использование таких меток позволяет улучшить возможности детекции аналитов, которые реализуются стандартными флуоресцентными или колориметрическими методами.In recent decades, nanostructures of noble metals such as gold, silver and platinum have been the most intensively studied as markers/tags in various analytical detection methods such as enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), fluorescence in situ hybridization [11] – FISH [ 12], flow cytometry [13–16], lateral immunoassays [17], phase-sensitive nanoFourier transforms [18], methods for analyzing the assembly/disassembly of colloidal structures [19–23], chemiluminescent [24] and electrochemical [25] analyzes and many others analytical methods [26–36]. In particular, silver, Ag and gold, Au nanoparticles, which have unusual physical and chemical properties, can serve as labels or signal amplifiers in a wide range of biological applications and are considered effective tools for highly sensitive, rapid and cost-effective applications [37,38]. In particular, the property of localized surface plasmon resonance (LSPR), inherent in nanoparticles of noble metals, determines the intense color and effective scattering of light by such nanoobjects. LSPR is the collective oscillation of conduction band electrons at a metal-dielectric interface that is in resonance with the oscillating electric field of incident light, which produces energetic plasmonic electrons through non-radiative excitation. These fluctuations depend on the properties of nanoparticles, namely on composition, shape, size, surface coverage, stage of aggregation and other parameters. Nanoparticles with LPPR properties are effective tools for immunoassays [39,40] and other biomedical applications [18,41], and the use of such labels can improve the detection capabilities of analytes that are implemented by standard fluorescent or colorimetric methods.

Были разработаны многочисленные анализы с использованием сферических наночастиц, обладающих ЛППР, для обнаружения молекулярных соединений с высокой чувствительностью, особенно с использованием меток из золота и серебра [42]. Разница в относительных диэлектрических постоянных приводит к наиболее эффективному отношению рассеяния к поглощению Ag по сравнению с частицами Au [43,44]. Однако, хотя серебряные наноструктуры превосходят золотые по рассеянию и малым омическим потерям, обычно частицы Au предпочтительнее из-за их стабильности, стойкости к окислению и биосовместимости [45–47].Numerous assays have been developed using spherical nanoparticles possessing LSPR to detect molecular compounds with high sensitivity, especially using gold and silver tags [42]. The difference in relative dielectric constants results in the most efficient scattering to absorption ratio of Ag compared to Au particles [43,44]. However, although silver nanostructures are superior to gold nanostructures in scattering and low ohmic losses, Au particles are generally preferred due to their stability, oxidation resistance, and biocompatibility [45–47].

Тем не менее, при правильной стабилизации с помощью внешних покрытий из других благородных металлов или полимеров частицы Ag широко используются для биосенсоров. Например, был разработан метод иммуноферментного анализа на основе изменения интенсивности пика поглощения ЛППР, происходящему ввиду роста сферических наночастиц серебра, [48]. Также был разработан ИФА анализ на основе поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния основе агрегации функционализированных частиц серебра, позволяющих регистрировать сдвиг рамановского сигнала [49]. Было показано, что наряду со свойствами ЛППР, наночастицы серебра повышают активность пероксидазы хрена, используемую в тестах ИФА [50] или обладают собственной пероксидазоподобной активностью [51].However, when properly stabilized by external coatings of other noble metals or polymers, Ag particles are widely used for biosensing applications. For example, an enzyme-linked immunosorbent assay method was developed based on the change in the intensity of the LPPR absorption peak that occurs due to the growth of spherical silver nanoparticles [48]. An ELISA analysis was also developed based on surface-enhanced Raman scattering based on the aggregation of functionalized silver particles, which allows recording the shift of the Raman signal [49]. In addition to LPPR properties, silver nanoparticles have been shown to increase the activity of horseradish peroxidase used in ELISA tests [50] or have their own peroxidase-like activity [51].

В то время как для иммуноферментного анализа (ИФА) чаще всего используются сферические плазмонные наноструктуры с собственной ферментативной активностью, использование анизотропных структур может быть более интересным с точки зрения использования других модальностей для детекции, а не только поглощения окрашенных субстратов. Например, использование катализируемого глюкозооксидазой окисления глюкозы серебряными треугольными призмами с образованием перекиси водорода приводит к изменению формы плазмонной структуры и сдвигу пика ППР [52]. При этом наночастицы серебра круглой формы обычно требуют различных стадий в процессе синтеза для модификации поверхности для получения стабильных во времени структур.While spherical plasmonic nanostructures with intrinsic enzymatic activity are most often used for enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), the use of anisotropic structures may be more interesting in terms of exploiting other modalities for detection, not just the uptake of colored substrates. For example, the use of glucose oxidase-catalyzed oxidation of glucose by silver triangular prisms to produce hydrogen peroxide leads to a change in the shape of the plasmonic structure and a shift in the SPR peak [52]. However, round silver nanoparticles usually require various stages in the synthesis process to modify the surface to obtain time-stable structures.

Из публикации RU2166751C1 известен наиболее близкий твердофазного иммуноанализа с использованием наночастиц, в котором в качестве детектируемые наночастиц используются магнитные наночастицы, сигнал от которых считывается с помощью специального магнетометра.From publication RU2166751C1, the closest solid-phase immunoassay using nanoparticles is known, in which magnetic nanoparticles are used as detectable nanoparticles, the signal from which is read using a special magnetometer.

Однако известный способ имеет следующие ограничения: для считывания требуется использование дорогостоящего оборудования, в методе отсутствует амплификация сигнала, что может снижать возможный предел детекции системы. However, the known method has the following limitations: reading requires the use of expensive equipment; the method does not have signal amplification, which can reduce the possible detection limit of the system.

Таким образом, требуемый технический результат заключается в более простом и более доступном (дешевом) измерении содержания аналита в образце без использования дорогостоящего оборудования, с возможностью амплификации сигнала за счет каталитической активности наночастиц, а также в использовании в качестве регистрируемых меток наноматериалов, позволяющих масштабно их синтезировать и отличающихся стабильностью при хранении.Thus, the required technical result is a simpler and more accessible (cheap) measurement of the analyte content in a sample without the use of expensive equipment, with the possibility of signal amplification due to the catalytic activity of nanoparticles, as well as the use of nanomaterials as registered labels, allowing them to be synthesized on a large scale and characterized by storage stability.

Краткое содержание изобретенияSummary of the invention

Целью настоящего изобретения явилась разработка частиц – серебряных нанопроволок и реализация с их помощью: Способа твердофазного иммуноанализа с использованием серебряных нанопроволок.The purpose of the present invention was to develop particles - silver nanowires and implement with their help: A method of solid-phase immunoassay using silver nanowires.

Для решения перечисленных выше и других целей, которые очевидны для квалифицированного специалиста, был предложены следующий способ:To solve the above and other goals that are obvious to a qualified specialist, the following method was proposed:

Способ детекции аналита в образце, включающий по крайней мере следующие стадии:A method for detecting an analyte in a sample, comprising at least the following steps:

i) иммобилизация на поверхности твердой фазы рецептора против упомянутого аналита или молекулярного комплекса, включающего в себя аналог упомянутого аналита,i) immobilizing on the surface of the solid phase a receptor against said analyte or a molecular complex including an analogue of said analyte,

ii) инкубирование с упомянутой твердой фазой упомянутого образца,ii) incubating with said solid phase of said sample,

iii) инкубирование с упомянутой твердой фазой суспензии серебряных нанопроволок, конъюгированных с антителом против упомянутого аналита, iii) incubating with said solid phase a suspension of silver nanowires conjugated with an antibody against said analyte,

iv) инкубирование с упомянутой твердой фазой раствора перекиси водорода и хромогенного субстрата, выбранного из группы: тетраметилбензидин, о-фенилендиамин, диаминобензидин;iv) incubating with said solid phase a solution of hydrogen peroxide and a chromogenic substrate selected from the group: tetramethylbenzidine, o-phenylenediamine, diaminobenzidine;

v) измерение оптической плотности полученной смеси для определения содержания упомянутого аналита в упомянутом образце по калибровочной кривой.v) measuring the absorbance of the resulting mixture to determine the content of said analyte in said sample from a calibration curve.

СловарьDictionary

Если иное не определено, нижеследующие термины имеют следующие значения при интерпретации формулы и описания изобретения: Unless otherwise defined, the following terms have the following meanings when interpreting the claims and description of the invention:

1) «иммунохроматографический тест» – помещение образца, в котором может находиться целевая нуклеотидная последовательность, на тест-полоску из хроматографичского материала с последующим латеральным перемещением образца по тест-полоске за счет капиллярных сил и его связывание с различными реагентами, размещенными на тест-полоске.1) “immunochromatographic test” - placing a sample, which may contain the target nucleotide sequence, on a test strip made of chromatographic material, followed by lateral movement of the sample along the test strip due to capillary forces and its binding to various reagents placed on the test strip .

2) "тест-полоска" – хроматографическая среда, в которой может быть проведен анализ. Тест-полоска содержит «зону нанесения» для нанесения образца и «зону связывания» (тест-линия), содержащую иммобилизованный связывающий реагент или же связывающую нуклеотидный последовательность, способные к связыванию и иммобилизации детектируемой нуклеотидной последовательности. Зона связывания, как правило, обладает существенно меньшей площадью поверхности, чем тест-полоска и содержит иммобилизованный связывающий реагент или же иммобилизованную связывающую нуклеотидную последовательность. Зона связывания может иметь форму точки, линии, кривой, полосы или же паттерна из точек, линий, кривых, полос или же их комбинации. Как правило, направление перемещения образца по тест-полоске пересекает зону связывания. Для данного изобретения предпочтительным является формирование сигнала в зоне связывания в форме четко-очерченного паттерна, резко отличающегося от сигнала, формируемого в других частях тест-полоски. Например, зона связывания может иметь форму аббревиатуры названия или названий аналита или аналитов в исследуемом образце.2) “test strip” – a chromatographic medium in which the analysis can be carried out. The test strip contains an "application zone" for applying the sample and a "binding zone" (test line) containing an immobilized binding reagent or binding nucleotide sequence capable of binding and immobilizing the detected nucleotide sequence. The binding zone typically has a significantly smaller surface area than the test strip and contains an immobilized binding reagent or an immobilized binding nucleotide sequence. The binding zone may be in the form of a point, line, curve, stripe, or a pattern of points, lines, curves, stripes, or a combination thereof. Typically, the direction of movement of the sample along the test strip crosses the binding zone. For this invention, it is preferable to generate a signal in the binding zone in the form of a clearly defined pattern, sharply different from the signal generated in other parts of the test strip. For example, the binding zone may take the form of an abbreviation of the name or names of the analyte or analytes in the test sample.

3) «комплементарность» или «комплементарный» используется в отношении нуклеиновых кислот (например, нуклеотидных последовательностей) и относится к известному правилу формирования парных комплексов азотистых оснований аденин-тимин и цитозин-гуанин. Например, для последовательности 5′-T-C-G-G-3′, комплементарной является последовательность 3′-A-G-C-C-5′. Если в последовательностях все нуклеотиды соответствуют принципу комплементарности, то говорят о полной комплементарности, как в приведенном примере. В случае, когда с принципом согласуются лишь часть нуклеотидов, то комплементарность называется частичной. Так, например, последовательность 5′-G-G-C-C-A-A-T-C-G-3′ частична комплементарна последовательности 3′-С-G-G-C-T-A-A-C-C-5′. Количество соответствующих принципу комплементарности нуклеотидов в последовательностях определяет степень их комплементарности, которая влияет на эффективность гибридизации нуклеиновых кислот. Термин «значительная комплементарность» относится к образцу, который может гибридизоваться с одной или более цепями целевой нуклеиновой кислоты в условиях повышенной жесткости (см. ниже), или, например, в буфере для ПЦР, нагретом до 95 оС и охлажденном до комнатной температуры.3) “complementarity” or “complementary” is used in relation to nucleic acids (for example, nucleotide sequences) and refers to the well-known rule of the formation of paired complexes of the nitrogenous bases adenine-thymine and cytosine-guanine. For example, for the sequence 5′-TCGG-3′, the complementary sequence is 3′-AGCC-5′. If all nucleotides in the sequences comply with the principle of complementarity, then they speak of complete complementarity, as in the example given. In the case when only part of the nucleotides are consistent with the principle, then complementarity is called partial. For example, the sequence 5′-GGCCAATCG-3′ is partially complementary to the sequence 3′-C-GGCTAACC-5′. The number of nucleotides corresponding to the principle of complementarity in sequences determines the degree of their complementarity, which affects the efficiency of nucleic acid hybridization. The term “significant complementarity” refers to a pattern that can hybridize to one or more strands of the target nucleic acid under high stringency conditions (see below), or, for example, in a PCR buffer heated to 95 ° C and cooled to room temperature.

4) Термин «партнер для связывания» относится к паре молекул и/или частиц, способным распознавать друг друга (целиком или частично) и образовывать как ковалентные, так и нековалентные связи. Существует ряд часто используемых пар для связывания, а также структур на основе таких пар. Среди них можно выделить системы, основанные на взаимодействии антиген/антитело, гаптен/антигаптен, диоксигенин/антидиоксигенин F(ab’)2, фолиевая кислота/фолат-связывающий белок, биотин/стрептавидин, биотин/авидин, протеин А(G)/иммуноглобулины, комплементарные сегменты нуклеиновых кислот, вирус/клеточный рецептор, лектин/карбогидрат, фермент/ингибитор, фермент/субстрат. Также, известны системы, в которых партеры по связыванию образовывают ковалентные связи за счет наличия у таких партнеров аминореакционных групп, таких как сукцинимидиловые эфиры, изотиоционат, сульфонил галиды, или сульфгидрильные реакционные группы, включая производные галоацетатов и малеимидов. Другими партнерами для связывания могут быть галогены, стероиды и 2,4 – динитрофенилы.4) The term “binding partner” refers to a pair of molecules and/or particles capable of recognizing each other (in whole or in part) and forming both covalent and non-covalent bonds. There are a number of commonly used binding pairs, as well as structures based on such pairs. Among them are systems based on the interaction of antigen/antibody, hapten/antihapten, dioxygenin/antidioxygenin F(ab')2, folic acid/folate-binding protein, biotin/streptavidin, biotin/avidin, protein A(G)/immunoglobulins , complementary segments of nucleic acids, virus/cellular receptor, lectin/carbohydrate, enzyme/inhibitor, enzyme/substrate. Systems are also known in which binding partners form covalent bonds due to the presence of amino-reactive groups in such partners, such as succinimidyl ethers, isothiocyanates, sulfonyl halides, or sulfhydryl reactive groups, including derivatives of haloacetates and maleimides. Other binding partners may include halogens, steroids and 2,4-dinitrophenyls.

5) Термин «нуклеиновая кислота» обозначает полимер или олигомер, состоящий из нуклеотидов, или соединений, имитирующих их. Также термин относится к олигонуклеотидам, имеющим не встречающееся в природе участки цепи, но проявляющими такие же свойства, как и олигонуклеотиды природного происхождения. Для специалистов должно быть очевидно, что в соответствии с данным изобретением может быть осуществлено большое разнообразие анализов по детекции целевых последовательностей нуклеиновых кислот. Термин «нуклеотид» здесь относится к рибонуклеотидам, дезоксирибонуклеотидам, или аналогам нуклеотидов, имеющих химическую модификацию в одном или нескольких из строительных блоков нуклеотида (азотистых оснований - пурина или пиримидина, сахара, фосфатов). Модификации могут быть, например, проведены в пятой позиции пиримидина, или восьмой позиции пурина, в экзоциклической аминогруппе цитозина, путем замены урацила на 5-бром-урацил, замена гидроксигруппы в 2´-позиции сахара на галогруппу (либо на R, OR, SH, H, SR, NR2, NH2, NHR, CN). Термин также относится к рибонуклеиновым кислотам, встречающимся в живых организмах, либо с замененным основанием (ксантин, ионозин и т.д.) или сахаром (2´-метоксирибоза и т.п.). Также возможна модификация фосфодиэфирной связи, например, образование цепи с помощью фосфоротионатов, метилфосфонатов и пептидов. «Нуклеиновая кислота» может обозначать одно- или двуцепочечную молекулу, состоящую из мономеров (нуклеотидов), включающих в свой состав фрагменты сахаров, фосфатов и пуринов или пиримидинов. В растениях, животных, низших эукариотах и бактериях «рибонуклеиновая кислота» (РНК) выполняет функции трансляции, т.е. служит передатчиком хранящейся в «дезоксирибонуклеиновой кислоте» (ДНК) генетической информации. Термин «фрагмент» обозначает определенную часть последовательности ДНК.5) The term “nucleic acid” means a polymer or oligomer consisting of nucleotides or compounds that mimic them. The term also refers to oligonucleotides that have sections of the chain that do not occur in nature, but exhibit the same properties as naturally occurring oligonucleotides. It will be apparent to those skilled in the art that a wide variety of assays for detecting target nucleic acid sequences can be performed in accordance with the present invention. The term "nucleotide" as used herein refers to ribonucleotides, deoxyribonucleotides, or nucleotide analogues having a chemical modification in one or more of the nucleotide building blocks (nitrogen bases - purine or pyrimidine, sugar, phosphates). Modifications can be, for example, carried out in the fifth position of pyrimidine, or the eighth position of purine, in the exocyclic amino group of cytosine, by replacing uracil with 5-bromo-uracil, replacing the hydroxy group in the 2´-position of sugar with a halo group (or with R, OR, SH , H, SR, NR 2 , NH 2 , NHR, CN). The term also refers to ribonucleic acids found in living organisms, either with a substituted base (xanthine, ionosine, etc.) or sugar (2´-methoxyribose, etc.). Modification of the phosphodiester bond is also possible, for example chain formation with phosphorothionates, methylphosphonates and peptides. “Nucleic acid” can mean a single- or double-stranded molecule consisting of monomers (nucleotides) containing moieties of sugars, phosphates and purines or pyrimidines. In plants, animals, lower eukaryotes and bacteria, “ribonucleic acid” (RNA) performs translation functions, i.e. serves as a transmitter of genetic information stored in “deoxyribonucleic acid” (DNA). The term "fragment" refers to a specific part of a DNA sequence.

6) Метод анализа и его аппаратурная реализация, относящийся к данному изобретению, может детектировать целевую нуклеиновую кислоту или другие вещества (собирательный термин – аналит), содержащиеся в различных образцах. Термин «образец» здесь относится к любой жидкости, потенциально содержащей аналиты. Образец может быть получен из человеческих или других животных тканей или жидкостей (кровь/сыворотка крови, моча, слюна, слеза, мокрота, пот, слизь, стул), из образцов культивирования клеток тканей, гистологических образцов, образцов биопсии и т.д. Образец также может быть получен из продуктов сельского хозяйства, бактерий, вирусов, либо их продуктов жизнедеятельности и обработки. Также образцом может служить различный мусор и отходы, продукты их переработки, питьевая и сточные воды, продукты питания в обработанном или сыром виде, воздух и т.д. В случае реализации данного изобретения для детектирования искомых последовательностей нуклеиновых кислот, оно может быть применено для анализа генетических отклонений и множества других заболеваний, служить для контроля протекания лечения инфекционных болезней, а также для множества других применений.6) The analysis method and its hardware implementation related to this invention can detect the target nucleic acid or other substances (collective term - analyte) contained in various samples. The term "sample" here refers to any liquid potentially containing analytes. The sample may be obtained from human or other animal tissues or fluids (blood/serum, urine, saliva, tears, sputum, sweat, mucus, stool), tissue culture samples, histological samples, biopsy samples, etc. The sample can also be obtained from agricultural products, bacteria, viruses, or their waste and processing products. Also, a sample can be various garbage and waste, their processed products, drinking and waste water, food products in processed or raw form, air, etc. If this invention is implemented to detect the desired nucleic acid sequences, it can be used to analyze genetic abnormalities and many other diseases, serve to monitor the progress of treatment of infectious diseases, as well as for many other applications.

7) Термин «распознающий олигонуклеотид» обозначает НК, содержащую последовательность, комплементарную анализируемой (целевой) нуклеиновой кислоте (аналиту).7) The term “recognition oligonucleotide” means an NA containing a sequence complementary to the analyzed (target) nucleic acid (analyte).

8) Термин «сигнал-генерирующий субстрат» обозначает вещество, способное взаимодействовать с сигнальным рецептором и генерировать детектируемый сигнал. Например, ABTS/TMB для пероксидазы, BCIP/MBT для щелочной фосфотазы, свет для флуоресцирующих соединений.8) The term “signal-generating substrate” refers to a substance capable of interacting with a signaling receptor and generating a detectable signal. For example, ABTS/TMB for peroxidase, BCIP/MBT for alkaline phosphatase, light for fluorescent compounds.

9) Термин «сигнальный рецептор», «сигнал-продуцируемый репортер», «репортер» обозначает вещество, способное детектировать искомый аналит через выделение энергии или путем ферментативной активности, например, флуоресцентные и хемилюминесцентные фрагменты, частицы, ферменты, радиоактивные метки, светоиспускающие домены или молекулы.9) The term “signal receptor”, “signal-produced reporter”, “reporter” means a substance capable of detecting the target analyte through the release of energy or by enzymatic activity, for example, fluorescent and chemiluminescent fragments, particles, enzymes, radiolabels, light-emitting domains or molecules.

10) Термин «пористый материал» или «хроматографический материал» обозначает материал, имеющий поры не менее 0,1 мкм, предпочтительно не менее 10,0 мкм, достаточного размера для движения по нему жидкостных сред за счет капиллярных сил.10) The term “porous material” or “chromatographic material” means a material having pores of at least 0.1 μm, preferably at least 10.0 μm, of sufficient size for the movement of liquid media through it due to capillary forces.

11) Термин «сигнал-продуцирующая система» обозначает совокупность реагентов необходимых для генерации детектируемого сигнала под действием внешнего воздействия. Как правило, такие системы генерируют сигнал, который может быть детектирован внешними средствами – например, путем измерения электромагнитного излучения, или путем визуального наблюдения. В основном, такие системы состоят из хромофорного субстрата и фермента, который превращает субстрат в краситель, поглощающий электромагнитное излучение определенного диапазона, фосфоресцирующие или флуоресцирующие вещества.11) The term “signal-producing system” denotes a set of reagents necessary to generate a detectable signal under the influence of external influence. Typically, such systems generate a signal that can be detected by external means - for example, by measuring electromagnetic radiation, or by visual observation. Basically, such systems consist of a chromophore substrate and an enzyme that converts the substrate into a dye that absorbs electromagnetic radiation of a certain range, phosphorescent or fluorescent substances.

12) Расположение шпильки от первого или второго конца распознающего олигонуклеотида на расстоянии Х нуклеотидных оснований подразумевает собой, следующее. Местом связывания наночастицы или сигнального рецептора с распознающим олигонуклеотидом следует считать нуклеотид, с которым образована их связь (предпочтительно ковалентная). При этом, если этот нуклеотид является первым в шпильке (т.е. образовывает нековалентную связь с другим нуклеотидом), то расстояние Х=0. Если шпилька начинается с соседнего нуклеотида, то Х=1, и т.д.12) The location of the hairpin from the first or second end of the recognition oligonucleotide at a distance of X nucleotide bases implies the following. The site of binding of a nanoparticle or signal receptor with a recognizing oligonucleotide should be considered the nucleotide with which their bond is formed (preferably covalent). Moreover, if this nucleotide is the first in the hairpin (i.e. it forms a non-covalent bond with another nucleotide), then the distance X = 0. If the hairpin starts from a neighboring nucleotide, then X = 1, etc.

13) Под первым/вторым концом одноцепочечного распознающего олигонуклеотида - имеется в виду не фактический конец молекулы, а одна или вторая его сторона. Т.е. нуклеотидное основание распознающего олигонуклеотида, соответствующее месту связи сигнального рецептора или наночастицы предпочтительно находится с краю олигонуклеотида, но может быть и не крайним основанием в олигонуклеотиде. Под нуклеотидным основанием распознающего олигонуклеотида, соответствующем месту связи сигнального рецептора (или наночастицы), подразумевается мономер нуклеиновой кислоты нуклеотид (в т.ч. нуклеозид, сахарид и остаток фосфорной кислоты), с которым связан сигнальный рецептор (или наночастица).13) By the first/second end of a single-stranded recognition oligonucleotide, we do not mean the actual end of the molecule, but one or the second side of it. Those. the nucleotide base of the recognition oligonucleotide corresponding to the binding site of the signal receptor or nanoparticle is preferably located at the edge of the oligonucleotide, but may not be the extreme base in the oligonucleotide. By the nucleotide base of the recognition oligonucleotide corresponding to the binding site of the signal receptor (or nanoparticle), is meant the nucleic acid monomer nucleotide (including nucleoside, saccharide and phosphoric acid residue) to which the signal receptor (or nanoparticle) is bound.

14) В данном описании, понятия «рецептор» и «лиганд» взаимозаменяемы и могут быть использованы для обозначения индивидуальных молекул в вышеописанном понятии «партнеров для связывания». Так, например, если часто в литературе в парах стрептавидин-биотин, антитело-антиген, под рецептором подразумевается стрептавидин и антитело, а под лигандом – биотин и антиген, то в описании данного изобретения под рецептором может подразумеваться и стрептавидин с антителом, и биотин с антигеном (при этом лигандом будет соответственно – биотин с антигеном и стрептавидин с антителом, соответственно).14) In this specification, the terms “receptor” and “ligand” are used interchangeably and can be used to refer to individual molecules in the above-described concept of “binding partners”. So, for example, if often in the literature in pairs streptavidin-biotin, antibody-antigen, the receptor means streptavidin and antibody, and the ligand means biotin and antigen, then in the description of this invention the receptor can mean both streptavidin with antibody and biotin with antigen (in this case, the ligand will be biotin with antigen and streptavidin with antibody, respectively).

15) Наночастица – подразумевает собой частицу в широком диапазоне – от 1 нм до 100 мкм, предпочтительнее от 1 нм до 10 мкм, предпочтительнее – от 1 нм до 1 мкм, предпочтительнее от 1 нм до 100 нм. При этом наночастицы могут быть металлическими, полимерными, структуры ядро-оболочка и т.п. 15) Nanoparticle - means a particle in a wide range - from 1 nm to 100 microns, preferably from 1 nm to 10 microns, preferably from 1 nm to 1 microns, preferably from 1 nm to 100 nm. In this case, nanoparticles can be metallic, polymeric, core-shell structures, etc.

16) Термин «наночастицы» подразумевает надмолекулярные структуры, которые состоят из более, чем одной молекулы. При этом, хотя часто наночастицами обозначают объекты до 100 нм, в рамках описания данного изобретения подразумеваются и объекты большие чем 100 нм – предпочтительно до 5мкм, но в некоторых случаях допустим размер и до 100 мкм. Таким образом, под наночастицами подразумевают как наночастицы, так и микрочастицы, микросферы и т.п. Кроме того, подразумеваются частицы с упомянутыми размерами, как по всем измерениям, так и по хотя бы одному.16) The term “nanoparticles” refers to supramolecular structures that consist of more than one molecule. At the same time, although objects up to 100 nm are often referred to as nanoparticles, within the framework of the description of this invention objects larger than 100 nm are also meant - preferably up to 5 μm, but in some cases a size up to 100 μm is acceptable. Thus, by nanoparticles we mean both nanoparticles and microparticles, microspheres, etc. In addition, we mean particles with the mentioned dimensions, both in all dimensions and in at least one.

17) Терапевтические средства/молекулы/агенты. Под терапевтическими молекулами/агентами могут пониматься как вещества, субстанции, молекулы, надмолекулярные агенты, наночастицы, микрочастицы, наноагенты, микроагенты, формуляции, лекарственные формы, и т.п., которые используются как для терапии, так и диагностики различных заболеваний или состояний организма или пациента, в т.ч. включают в себя метки, контрастные агенты, компоненты с контролируемым высвобождением, парамагнитные и магнитные агенты, цитотоксические агенты, и т.п.17) Therapeutics/molecules/agents. Therapeutic molecules/agents can be understood as substances, substances, molecules, supramolecular agents, nanoparticles, microparticles, nanoagents, microagents, formulations, dosage forms, etc., which are used both for therapy and diagnosis of various diseases or conditions of the body or patient, incl. include tracers, contrast agents, controlled release agents, paramagnetic and magnetic agents, cytotoxic agents, and the like.

18) «Меткой» или «детектируемым элементом» является композиция, детектируемая спектроскопическими, фотохимическими, биохимическими, иммунохимическими, химическими или другими физическими средствами. Например, широко используемые метки включают в себя 32P, флуоресцентные красители, электронно-плотные реагенты, ферменты (например, как обычно используются в ELISA), биотин, дигоксигенин или гаптены и белки или другие сущности, которые могут быть обнаружены, например, путем включения радиоактивной метки в пептид или антитело, специфически реагирующие с целевым пептидом. Любой метод, известный в данной области для конъюгирования антитела с меткой, может быть использован, например, с использованием методов, описанных в (Hermanson, G. T., Academic press, 2013).18) A “label” or “detectable element” is a composition detectable by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical, chemical or other physical means. For example, commonly used labels include 32P, fluorescent dyes, electron-dense reagents, enzymes (for example, as commonly used in ELISA), biotin, digoxigenin or haptens and proteins or other entities that can be detected, for example, by incorporating radioactive tags into a peptide or antibody that specifically reacts with the target peptide. Any method known in the art for conjugating an antibody to a tag can be used, for example, using the methods described in (Hermanson, G. T., Academic press, 2013).

19) Используемый здесь термин «фармацевтический» относится к композиции, которая полезна при лечении заболевания или симптома заболевания.19) As used herein, the term “pharmaceutical” refers to a composition that is useful in treating a disease or symptom of a disease.

20) Термин «лечение» или «терапия» (treating, treatment, therapy) относятся к любым признакам успеха при лечении или улучшении заболевания, травм, патологии или состояния, включая любые объективные или субъективные параметры, такие как уменьшение; ремиссия; уменьшение симптомов или замедление ухудшения состояния больного, патологии или состояния пациента; замедление темпов дегенерации; что делает финальную стадию заболевания менее мучительной; улучшение физического или психического благополучия пациента. Лечение или улучшение симптомов могут основываться на объективных или субъективных параметрах; включая результаты физического обследования, нейропсихиатрических экзаменов и / или психиатрической оценки. Например, определенные методы, представленные здесь, могут успешно лечить рак, уменьшая заболеваемость раком и вызывая ремиссию рака. Термин «лечение» и его продолжения включают профилактику травмы, патологии, состояния или заболевания.20) The term "treatment" or "therapy" (treating, treatment, therapy) refers to any sign of success in treating or improving a disease, injury, pathology or condition, including any objective or subjective parameters such as reduction; remission; reducing symptoms or slowing the deterioration of a patient's condition, pathology or condition; slowing down the rate of degeneration; which makes the final stage of the disease less painful; improving the patient's physical or mental well-being. Treatment or improvement of symptoms may be based on objective or subjective parameters; including results of physical examination, neuropsychiatric examinations, and/or psychiatric evaluation. For example, certain techniques presented here can successfully treat cancer by reducing the incidence of cancer and inducing cancer remission. The term “treatment” and its extensions include the prevention of injury, pathology, condition or disease.

21) «Болезнь» или «состояние» относятся к состоянию здоровья пациента или субъекта, подлежащему лечению различными лекарственными средствами, дисперсиями, или другими методами, представленными в настоящем документе.21) "Disease" or "condition" refers to the health condition of a patient or subject to be treated with the various drugs, dispersions, or other methods presented herein.

22) Используемый здесь термин «контрастный агент»/«контрастное средство» относится к композиции, которая при введении субъекту улучшает предел обнаружения или способность обнаружения физического метода, техники или устройства для медицинской визуализации (например, рентгенографический инструмент, рентген, КТ, ПЭТ, МРТ (MRI), ультразвук и другие методы). Контрастный агент может усилить величину сигналов, связанных с различными структурами или жидкостями внутри субъекта.22) As used herein, the term "contrast agent"/"contrast agent" refers to a composition that, when administered to a subject, improves the detection limit or detection ability of a physical medical imaging technique, technique, or device (e.g., radiographic instrument, X-ray, CT, PET, MRI (MRI), ultrasound and other methods). The contrast agent can enhance the magnitude of signals associated with various structures or fluids within the subject.

23) «Пациент» или «нуждающийся в этом субъект» относится к живому организму, страдающему или (возможно) склонному к заболеванию или состоянию, которое можно лечить путем введения лекарства, фармацевтической композиции или агента, как указано в настоящем документе. Неограничивающие примеры включают людей, других млекопитающих, быков, крыс, мышей, собак, обезьян, коз, овец, коров, оленей и других животных, не относящихся к млекопитающим. В частности, пациент может быть человеком.23) "Patient" or "subject in need thereof" refers to a living organism suffering from or possibly susceptible to a disease or condition that can be treated by administration of a drug, pharmaceutical composition or agent as defined herein. Non-limiting examples include humans, other mammals, bovines, rats, mice, dogs, monkeys, goats, sheep, cows, deer and other non-mammalian animals. In particular, the patient may be human.

24) Используемый здесь термин «компонент с контролируемым высвобождением» или «агент активируемый внешним воздействием» относится к соединению, которое в сочетании с композицией, описанной здесь (включая варианты осуществления), высвобождает в условиях применения (в пациенте) композицию с контролируемой скоростью. Такие соединения включают высокомолекулярные, анионные мукомиметические полимеры, гелеобразующие полисахариды и тонкодисперсные субстраты носителя лекарственного средства и другие. Эти компоненты более подробно обсуждаются в патентах США 4911920; 5403841; 5212162; и 4861760. Все содержание этих патентов включено в настоящее описание посредством ссылки во всей их полноте для всех целей. В некоторых вариантах осуществление «компонента с контролируемым высвобождением» может представлять собой замедленное высвобождение, продолжительное действие, продолжительное высвобождение, высвобождение во времени, синхронизированное высвобождение, контролируемое высвобождение, модифицированное высвобождение или соединение с непрерывным высвобождением. В некоторых вариантах осуществления, соединение распадается в месте введения (например, подкожного, внутривенного) или внутри пищеварительного тракта (например, желудка, кишечника), если соединение и композицию вводят перорально. В некоторых вариантах осуществления компонент с контролируемым высвобождением является полимером и может называться «полимер с контролируемым высвобождением». Кроме того, агент, активируемые внешним воздействием может активироваться (например, высвобождать терапевтический агент или связываться с мишенью) в результате воздействия внешним магнитным/электрическим полем, ультразвуком, светом, электронным пучком, в результате радиоактивного распада каких-либо атомов, в результате взаимодействия с химическими микроокружением и т.п.24) As used herein, the term “controlled release agent” or “externally activated agent” refers to a compound that, when combined with a composition described herein (including embodiments), releases the composition at a controlled rate under conditions of use (in a patient). Such compounds include high molecular weight, anionic mucomimetic polymers, gelling polysaccharides and fine drug carrier substrates, and others. These components are discussed in more detail in US Pat. No. 4,911,920; 5403841; 5212162; and 4,861,760. The entire contents of these patents are incorporated herein by reference in their entirety for all purposes. In some embodiments, the implementation of the "controlled release component" may be a sustained release, sustained release, sustained release, timed release, timed release, controlled release, modified release, or sustained release compound. In some embodiments, the compound disintegrates at the site of administration (eg, subcutaneous, intravenous) or within the digestive tract (eg, stomach, intestines) if the compound and composition are administered orally. In some embodiments, the controlled release component is a polymer and may be referred to as a "controlled release polymer." In addition, an externally activated agent can be activated (for example, release a therapeutic agent or bind to a target) as a result of exposure to an external magnetic/electric field, ultrasound, light, electron beam, as a result of the radioactive decay of any atoms, as a result of interaction with chemical microenvironment, etc.

25) Используемый здесь термин «парамагнитный агент»/«парамагнитное средство» относится к парамагнитному соединению, полезному в диагностических методах визуализации (например, магнитно-резонансная томография) в качестве контрастного агента. В некоторых вариантах осуществления парамагнитный агент включает гадолиний, оксид железа, платину железа или марганец.25) As used herein, the term “paramagnetic agent”/“paramagnetic agent” refers to a paramagnetic compound useful in diagnostic imaging techniques (eg, magnetic resonance imaging) as a contrast agent. In some embodiments, the paramagnetic agent includes gadolinium, iron oxide, iron platinum, or manganese.

26) Варианты цитотоксических средств (агентов, токсинов) включают, но не ограничиваются следующими веществами: рицин, доксорубицин, даунорубицин, таксол, бромид этидия, митомицин, этопозид, тенопозид, винкристин, винбластин, колхицин, дигидроксиантрациндион, актиномицин D, дифтерийный токсин, экзотоксин Pseudomonas (PE) A, PE40, абрин и глюкокортикоид и другие химиотерапевтические агенты, а также радиоизотопы. Подходящие детектируемые маркеры включают, но не ограничиваются следующими веществами, радиоизотоп, флуоресцентное соединение, биолюминесцентное соединение, хемилюминесцентное соединение, хелатор металла или фермент.26) Variants of cytotoxic agents (agents, toxins) include, but are not limited to: ricin, doxorubicin, daunorubicin, taxol, ethidium bromide, mitomycin, etoposide, tenoposide, vincristine, vinblastine, colchicine, dihydroxyanthracindione, actinomycin D, diphtheria toxin, exotoxin Pseudomonas (PE) A, PE40, abrin and glucocorticoid and other chemotherapeutic agents, as well as radioisotopes. Suitable detectable markers include, but are not limited to, a radioisotope, a fluorescent compound, a bioluminescent compound, a chemiluminescent compound, a metal chelator, or an enzyme.

27) Неполный список иммунологических анализов включает в себя: конкурентные и неконкурентные форматы, иммуноферментные анализы в плашке (ELISA), микроточечные анализы, вестерн-блоты, гель-фильтрацию и хроматографию, иммунохроматографию, иммуногистохимию, проточную цитометрию или сортировку клеток, помеченных флуоресцентной меткой (FACS), микрочипов и т. д. Такие методы также могут быть использованы in situ, ex vivo, in vitro или in vivo, например, для диагностической визуализации.27) A partial list of immunoassays includes: competitive and noncompetitive formats, enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs), microdot assays, Western blots, gel filtration and chromatography, immunochromatography, immunohistochemistry, flow cytometry or fluorescently labeled cell sorting ( FACS), microarrays, etc. Such methods can also be used in situ, ex vivo, in vitro or in vivo, for example for diagnostic imaging.

Следует отметить, что во всей заявке альтернативы записаны в группах Маркуша, например, каждое положение терапевтического агента, может содержать более одного возможного терапевтического агента. В частности, предполагается, что каждый член группы Маркуша следует рассматривать отдельно, тем самым, содержащий другой вариант осуществления, и группа Маркуша не должна читаться как единое целое.It should be noted that throughout the application, alternatives are written in Markush groups, for example, each therapeutic agent position may contain more than one possible therapeutic agent. In particular, it is intended that each member of the Markush group should be considered separately, thereby containing a different embodiment, and the Markush group should not be read as a whole.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Далее будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения более полно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых приведены лишь некоторые, но не все варианты осуществления изобретения.Embodiments of the present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, which show some, but not all, embodiments of the invention.

В рамках данного изобретения предложен:Within the framework of this invention it is proposed:

Способ детекции аналита в образце, включающий по крайней мере следующие стадии:A method for detecting an analyte in a sample, comprising at least the following steps:

i) иммобилизация на поверхности твердой фазы рецептора против упомянутого аналита или молекулярного комплекса, включающего в себя аналог упомянутого аналита,i) immobilizing on the surface of the solid phase a receptor against said analyte or a molecular complex including an analogue of said analyte,

ii) инкубирование с упомянутой твердой фазой упомянутого образца,ii) incubating with said solid phase of said sample,

iii) инкубирование с упомянутой твердой фазой суспензии серебряных нанопроволок, конъюгированных с антителом против упомянутого аналита,iii) incubating with said solid phase a suspension of silver nanowires conjugated with an antibody against said analyte,

iv) удаление из образца несвязавшихся серебряных нанопроволок,iv) removing unbound silver nanowires from the sample,

v) инкубирование с упомянутой твердой фазой раствора перекиси водорода и хромогенного субстрата, выбранного из группы: тетраметилбензидин, о-фенилендиамин, диаминобензидин;v) incubating with said solid phase a solution of hydrogen peroxide and a chromogenic substrate selected from the group: tetramethylbenzidine, o-phenylenediamine, diaminobenzidine;

vi) измерение оптической плотности полученной смеси для определения содержания упомянутого аналита в упомянутом образце по калибровочной кривой.vi) measuring the absorbance of the resulting mixture to determine the content of said analyte in said sample from a calibration curve.

Кроме того, способ, в котором упомянутые серебряные нанопроволоки имеют длину от 1 мкм до 20 мкм.In addition, a method in which said silver nanowires have a length from 1 μm to 20 μm.

Кроме того, способ, в котором упомянутые серебряные нанопроволоки имеют диаметр от 10 нм до 100 нм.In addition, a method in which said silver nanowires have a diameter of 10 nm to 100 nm.

Кроме того, способ, в котором упомянутые нанопроволоки обладают свойством локализованного поверхностного плазмонного резонанса.In addition, a method in which said nanowires have the property of localized surface plasmon resonance.

Кроме того, способ, в котором упомянутые нанопроволоки обладают свойством коллоидной стабильности.In addition, the method in which said nanowires have the property of colloidal stability.

Кроме того, способ, в котором упомянутое инкубирование проводят от 1 до 150 мин.In addition, the method in which said incubation is carried out from 1 to 150 minutes.

Кроме того, способ, в котором упомянутое инкубирование проводят при температуре от 4 до 30 градусов цельсия.In addition, a method in which said incubation is carried out at a temperature of 4 to 30 degrees Celsius.

Кроме того, способ, в котором упомянутая калибровочная кривая измеряется параллельно для образцов с известным значением рН.In addition, a method in which said calibration curve is measured in parallel for samples with a known pH value.

Кроме того, способ, в котором концентрация перекиси водорода в упомянутой смеси составляет до 9 мкмоль/литр.In addition, a method in which the concentration of hydrogen peroxide in said mixture is up to 9 µmol/liter.

Кроме того, способ, в котором концентрация упомянутого хромогенного субстрата в упомянутой смеси составляет от 1 до 10 ммоль/литре.In addition, a method in which the concentration of said chromogenic substrate in said mixture is from 1 to 10 mmol/liter.

Кроме того, способ, в котором концентрация упомянутых серебряных нанопроволок в упомянутой смеси составляет от 10 до 100 мг/литре.In addition, a method in which the concentration of said silver nanowires in said mixture is from 10 to 100 mg/liter.

Кроме того, способ, в котором упомянутое измерение оптической плотности смеси проводят на длине волны от 450 нм до 530 нм.In addition, a method in which said measurement of the optical density of the mixture is carried out at a wavelength of 450 nm to 530 nm.

Кроме того, способ каталитического окисления хромогенных субстратов в образце для целей ин витро диагностики, включающий:In addition, a method for the catalytic oxidation of chromogenic substrates in a sample for in vitro diagnostic purposes, comprising:

i) смешение раствора упомянутого образца с суспензией серебряных нанопроволок,i) mixing a solution of said sample with a suspension of silver nanowires,

ii) добавление к полученной смеси раствора перекиси водорода.ii) adding hydrogen peroxide solution to the resulting mixture.

Кроме того, способ, в котором упомянутые серебряные нанопроволоки имеют длину от 1 мкм до 3 мкм, от 3мкм до 6 мкм, от 6 мкм до 9 мкм, от 9 мкм до 12 мкм, от 12 мкм до 15 мкм, от 15 мкм до 20 мкм.In addition, the method in which said silver nanowires have a length of from 1 μm to 3 μm, from 3 μm to 6 μm, from 6 μm to 9 μm, from 9 μm to 12 μm, from 12 μm to 15 μm, from 15 μm to 20 microns.

Кроме того, способ, в котором упомянутые серебряные нанопроволоки имеют диаметр от 10 нм до 20 нм, от 20 нм до 30 нм, от 30 нм до 40 нм, от 40 нм до 50 нм, от 50 нм до 60 нм, от 60 нм до 70 нм, от 70 нм до 80 нм, от 80 нм до 90 нм, от 90 нм до 100 нм.Moreover, a method in which said silver nanowires have a diameter of 10 nm to 20 nm, 20 nm to 30 nm, 30 nm to 40 nm, 40 nm to 50 nm, 50 nm to 60 nm, 60 nm up to 70 nm, from 70 nm to 80 nm, from 80 nm to 90 nm, from 90 nm to 100 nm.

Кроме того, способ, в котором упомянутое инкубирование проводят от 1 до 15 мин, от 15 In addition, the method in which said incubation is carried out from 1 to 15 minutes, from 15

мин до 30 мин, от 30 мин до 60 мин, от 60 мин до 120 мин, от 120 мин до 150 мин.min to 30 min, from 30 min to 60 min, from 60 min to 120 min, from 120 min to 150 min.

Кроме того, способ, в котором упомянутое инкубирование проводят при температуре от 4 до 10 градусов цельсия, от 10 до 15 градусов цельсия, от 15 до 30 градусов цельсия.Moreover, the method in which said incubation is carried out at a temperature of 4 to 10 degrees Celsius, 10 to 15 degrees Celsius, 15 to 30 degrees Celsius.

Кроме того, способ, в котором концентрация упомянутого хромогенного субстрата в упомянутой смеси составляет от 1 ммоль/литре до 3 ммоль/литре, от 3 ммоль/литре до 6 ммоль/литре, от 6 ммоль/литре до 10 ммоль/литре.In addition, a method in which the concentration of said chromogenic substrate in said mixture is from 1 mmol/liter to 3 mmol/liter, from 3 mmol/liter to 6 mmol/liter, from 6 mmol/liter to 10 mmol/liter.

Кроме того, способ, в котором концентрация упомянутых серебрянных нанопроволок в упомянутой смеси составляет от 10 мг/литре до 20 мг/литре, от 20 мг/литре до 30 мг/литре, от 30 мг/литре до 40 мг/литре, от 40 мг/литре до 50 мг/литре, от 50 мг/литре до 60 мг/литре, от 60 мг/литре до 70 мг/литре, от 70 мг/литре до 80 мг/литре, от 80 мг/литре до 90 мг/литре, от 90 мг/литре до 100 мг/литре.In addition, a method in which the concentration of said silver nanowires in said mixture is from 10 mg/liter to 20 mg/liter, from 20 mg/liter to 30 mg/liter, from 30 mg/liter to 40 mg/liter, from 40 mg/liter to 50 mg/liter, from 50 mg/liter to 60 mg/liter, from 60 mg/liter to 70 mg/liter, from 70 mg/liter to 80 mg/liter, from 80 mg/liter to 90 mg /liter, from 90 mg/liter to 100 mg/liter.

Кроме того, способ, в котором упомянутое измерение оптической плотности смеси проводят на длине волны от 450 нм до 470 нм, от 470 нм до 490 нм, от 490 нм до 510 нм, от 510 нм до 530 нм.In addition, a method in which said measurement of the optical density of the mixture is carried out at a wavelength of 450 nm to 470 nm, 470 nm to 490 nm, 490 nm to 510 nm, 510 nm to 530 nm.

Кроме того, способ, в котором упомянутая калибровочная кривая измеряется параллельно для образцов с известным содержанием молекул упомянутого аналита.In addition, a method in which said calibration curve is measured in parallel for samples with a known content of molecules of said analyte.

Кроме того, способ, в котором концентрация перекиси водорода в упомянутой смеси составляет от 0.2 мкмоль/литр до 300 мкмоль/литр.In addition, a method in which the concentration of hydrogen peroxide in said mixture is from 0.2 µmol/liter to 300 µmol/liter.

Кроме того, способ, в котором используемое антитело отличается способностью к вытеснению с аффинной матрицы аналитом.In addition, the method in which the antibody used is distinguished by its ability to displace the analyte from the affinity matrix.

Кроме того, способ, в котором упомянутый аналит является малой молекулой.In addition, a method in which said analyte is a small molecule.

Кроме того, способ, в котором упомянутый аналит является белком.In addition, a method in which said analyte is a protein.

Кроме того, способ, в котором упомянутый аналит является нуклеиновой кислотой.In addition, a method in which said analyte is a nucleic acid.

Кроме того, способ, в котором упомянутая твердая фаза является многолуночным планшетом.In addition, the method in which said solid phase is a multi-well plate.

Кроме того, способ, в котором упомянутая тест-полоска содержит в себе нитроцеллюлозную мембрану.In addition, a method in which said test strip contains a nitrocellulose membrane.

Кроме того, способ, в котором упомянутую оценку яркости осуществляют при помощи оптических методов регистрации.In addition, a method in which said brightness estimation is carried out using optical detection methods.

Кроме того, способ, в котором упомянутую оценку яркости осуществляют визуально.Moreover, a method in which said brightness evaluation is carried out visually.

Кроме того, способ, в котором детектирование количества задержавщихся на тест-линии наночастиц упомянутых серебряных нанопроволок осуществляют в течении менее чем 20 минут после начала анализа.In addition, a method in which detection of the amount of nanoparticles of said silver nanowires retained on the test line is carried out within less than 20 minutes after the start of the analysis.

Кроме того, способ, в котором упомянутое антитело моноклональное.In addition, a method in which said antibody is monoclonal.

Кроме того, способ, в котором упомянутое антитело поликлональное.In addition, the method in which said antibody is polyclonal.

Кроме того, способ, в котором дополнительно оценивают прохождение реакции за счет измерения оптической плотности упомянутой смеси.In addition, a method in which the progress of the reaction is further assessed by measuring the optical density of said mixture.

Кроме того, способ, в котором упомянутый аналог аналита представляет собой белок-носитель, конъюгированный с молекулами аналита.In addition, a method in which said analyte analogue is a carrier protein conjugated to analyte molecules.

Серебряные нанопроволоки (СНП, AgNW), синтезированные с помощью полиольного процесса, не требуют какой-либо стабилизации и могут использоваться как есть для различных приложений без каких-либо специальных консервантов или сложных буферных систем [53–56].Silver nanowires (AgNWs) synthesized through the polyol process do not require any stabilization and can be used as is for various applications without any special preservatives or complex buffer systems [53–56].

Здесь мы показываем, что серебряные нанопроволоки обладают рН-зависимой пероксидазоподобной активностью в отношении трех широко используемых пероксидазных субстратов – 3,3',5,5'-тетраметилбензидина (ТМБ), о-фенилендиамин (ОФД) и 3,3'-диаминобензидин (ДАБ) как в преципитирующем, так и в непреципитирующем режимах. Свойства СНП как ферментоподобных меток для обнаружения были показаны в формате ИФА для обнаружения витамина – фолиевой кислоты (ФК). Более того, свойство ЛППР функционализированных серебряных нанопроволок (СНП) позволяют использовать СНП в качестве оптических меток в иммунохроматографии без добавления какого-либо хромогенного субстрата. Это оптическое свойство было продемонстрировано при обнаружении фолиевой кислоты иммунохроматографическом тесте в диапазоне рабочих концентраций 0,1 мкМ ÷ 100 мкМ.Here we show that silver nanowires have pH-dependent peroxidase-like activity toward three commonly used peroxidase substrates—3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB), o-phenylenediamine (OPD), and 3,3'-diaminobenzidine ( DAB) in both precipitating and non-precipitating modes. The properties of SNPs as enzyme-like detection tags have been demonstrated in the ELISA format for the detection of vitamin folic acid (FA). Moreover, the LSPR property of functionalized silver nanowires (SNPs) allows the use of SNPs as optical labels in immunochromatography without the addition of any chromogenic substrate. This optical property was demonstrated in the detection of folic acid by an immunochromatographic test in the working concentration range of 0.1 µM ÷ 100 µM.

Серебряные нанопроволоки были синтезированы из соли AgNO3 с помощью глицерин-опосредованного полиольного процесса с использованием поливинилпирролидона (ПВП) и NaCl, как в [57], с некоторыми модификациями. В результате процесса синтеза были получены серебряные нанопроволоки (СНП).Silver nanowires were synthesized from AgNO3 salt via a glycerol-mediated polyol process using polyvinylpyrrolidone (PVP) and NaCl as in [57], with some modifications. As a result of the synthesis process, silver nanowires (SNPs) were obtained.

Морфологию синтезированных СНП исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) с in-beam детектором вторичных электронов при ускоряющем напряжении 15 кВ. СЭМ-изображения СНП представлены на фиг. 1a-в при разном увеличении. Было обнаружено, что длина исходного СНП составляет 5,5 ± 2,2 мкм, а диаметр равен 46 ± 8 нм в соответствии с обработкой изображений СЭМ с помощью программного обеспечения ImageJ (Фиг. 1г).The morphology of the synthesized SNPs was studied using scanning electron microscopy (SEM) with an in-beam detector of secondary electrons at an accelerating voltage of 15 kV. SEM images of SNPs are presented in Fig. 1a-c at different magnifications. The length of the original SNP was found to be 5.5 ± 2.2 μm and the diameter to be 46 ± 8 nm according to SEM image processing using ImageJ software ( Figure 1 d).

Следует подчеркнуть, что этот синтез полностью безопасен, поскольку не требует использования каких-либо токсичных восстановителей, таких как боргидрид натрия, ЦТАБ или обычно используемый этиленгликоль. Вместо этого используются биосовместимый глицерин, поливинилпирролидон и NaCl для обеспечения однореакторного синтеза с высоким выходом (14 г/л СНП) и получения стабильного в солевых растворах (например, 1 М NaCl) СНП.It should be emphasized that this synthesis is completely safe as it does not require the use of any toxic reducing agents such as sodium borohydride, CTAB or the commonly used ethylene glycol. Instead, biocompatible glycerol, polyvinylpyrrolidone, and NaCl are used to provide a one-pot, high-yield synthesis (14 g/L SNP) and to obtain a salt-stable (e.g., 1 M NaCl) SNP.

Синтезированные СНП были стабильны более двух лет при комнатной температуре в воде без использования каких-либо специальных консервантов и какой-либо светозащиты, что делает эти структуры идеальными для разработки различных коммерческих анализов, которые накладывают существенные ограничения на условия хранения этикетки и другие компоненты иммуноанализов.The synthesized SNPs were stable for over two years at room temperature in water without the use of any special preservatives or any light protection, making these structures ideal for the development of various commercial assays that place significant restrictions on label storage conditions and other components of immunoassays.

Пероксидазоподобная активность серебряных нанопроволокPeroxidase-like activity of silver nanowires

Пероксидазоподобная активность серебряных нанопроволок была исследована с использованием стандартных хромогенных субстратов, а именно 3,3',5,5'-тетраметилбензидина (ТМБ), о-фенилендиамина (ОФД) и 3,3'-диаминобензидина (ДАБ). AgNW инкубировали с TMB, OPD, DAB и H2O2, и было показано, что они данные субстраты продуцируют яркую окраску, соответствующие субстрату, используемому в анализе с умеренными концентрациями СНП (фиг. 2a).The peroxidase-like activity of silver nanowires was investigated using standard chromogenic substrates, namely 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB), o-phenylenediamine (OPD), and 3,3′-diaminobenzidine (DAB). AgNWs were incubated with TMB, OPD, DAB and H 2 O 2 and these substrates were shown to produce bright colors consistent with the substrate used in the assay with moderate concentrations of SNP (Figure 2a).

Кроме того, следует отметить, что субстраты как TMB, так и ДАБ могут служить в качестве преципитирующих субстратов, например, для исследований вестерн-блоттинга, в то время как ОФД служит непреципитирующим растворимым субстратом для применений, например, в ИФА или клеточных анализах.Additionally, it should be noted that both TMB and DAB substrates can serve as precipitating substrates, for example, for Western blot studies, while OPD serves as a non-precipitating soluble substrate for applications, for example, in ELISA or cell-based assays.

H2O2-зависимая пероксидазоподобная активность была исследована спектрофотометрически для СНП. Регистрировали поглощение при 450 нм для растворов с ОФД после 10, 30, 60, 90, 120, 150 мин инкубации (фиг. 2б).H 2 O 2 -dependent peroxidase-like activity was studied spectrophotometrically for SNP. Absorbance was recorded at 450 nm for solutions with OPD after 10, 30, 60, 90, 120, 150 min of incubation (Fig. 2b).

H2O2 варьировали от 0,8% до 0,00076%, таким образом охватывая три порядка величины концентрации. Аппроксимация кривой линейной регрессии показала, что зависимость поглощения при 450 нм от концентрации H2O2 представляет собой линейную функцию с R2 = 0,9757 для 10-минутной кривой, R2 = 0,9881 для 30-минутной кривой, R2 = 0,9915 для 60-минутной кривой, R2 = 0,9938 для 90-минутной кривой, R2 = 0,9960 для 120-минутной кривой, R2 = 0,9937 для 150-минутной кривой.H 2 O 2 varied from 0.8% to 0.00076%, thus covering three orders of magnitude of concentration. Linear regression curve fitting showed that the dependence of absorbance at 450 nm on H 2 O 2 concentration is a linear function with R 2 = 0.9757 for a 10-minute curve, R 2 = 0.9881 for a 30-minute curve, R 2 = 0.9915 for the 60-minute curve, R2 = 0.9938 for the 90-minute curve, R2 = 0.9960 for the 120-minute curve, R2 = 0.9937 for the 150-minute curve.

Cистема ОФД*СНП сохраняет линейную зависимость оптической плотности от концентрации H2O2 в течение 2,5 ч и не требует использования стоп-растворов в отличие от широко используемых систем TMB*пероксидаза или ОФД*пероксидаза. Таким образом, СНП вместе с ОФД может служить сенсором перекиси водорода (H2O2) для обнаружения, например, окислительного стресса в живых системах.The OPD*SNP system maintains a linear dependence of optical density on H2O2 concentration for 2.5 hours and does not require the use of stop solutions, unlike the widely used TMB*peroxidase or OPD*peroxidase systems. Thus, SNP together with OPD can serve as a sensor of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to detect, for example, oxidative stress in living systems.

pH-зависимая пероксидазоподобная активность серебряных нанопроволокpH-dependent peroxidase-like activity of silver nanowires

СНП проявляют активность как сенсор pH. Используя цитратно-фосфатную буферную систему с различным рН в диапазоне от 2 до 9, мы показали, что пероксидазоподобная активность СНП линейно возрастает как с увеличением концентрации СНП, так и с уменьшением концентрации ионов водорода. ионы. Фиг. 3а, иллюстрирует часть 96-луночного планшета с данным экспериментом, а график на фиг. 3б, соответствующий абсорбции образцов после 30 мин инкубации, количественно подтверждает, что пероксидазоподобная активность СНП тем выше, чем выше pH. Соотсветстенно, СНП вместе с ОФД является надежным цветным сенсором pH для различных биологических применений.SNPs exhibit activity as a pH sensor. Using a citrate-phosphate buffer system with different pH ranging from 2 to 9, we showed that the peroxidase-like activity of SNP increases linearly with both increasing SNP concentration and decreasing hydrogen ion concentration. ions. Fig. 3a illustrates part of a 96-well plate with this experiment, and the graph in FIG. Figure 3b, corresponding to the absorption of samples after 30 min of incubation, quantitatively confirms that the higher the pH, the higher the peroxidase-like activity of SNP. Accordingly, SNP together with OPD is a reliable color pH sensor for various biological applications.

Обнаружение фолиевой кислоты с помощью СНП в качестве оптических меток в конкурентном ИФАDetection of folic acid using SNPs as optical tags in competitive ELISA

Свойство собственной пероксидазоподобной активности было использовано для выявления витамина – фолиевой кислоты (ФК).The property of intrinsic peroxidase-like activity was used to identify the vitamin folic acid (FA).

Детектирование осуществлялось в стандартном конкурентном ИФА анализе режиме. Белковый носитель (БСА), конъюгированный с ФК (БСА-ФК), сорбировали на поверхность 96-луночных планшетов для ИФА. Далее лунки отмывали от несвязанного БСА-ФК. В лунки наносили СНП, конъюгированные с анти-ФК IgG, смешанные с тестируемыми образцами с различной концентрацией ФК. После отмывки от несвязанного СНП-анти-ФК IgG в лунки добавляли хромогенный субстрат (ОФД) с последующим измерением поглощения при 450 нм. Когда концентрация ФК в тестируемых образцах достаточно высока, он конкурентно блокирует связывание СНП с БСА-ФК, что приводит к низкому поглощению. Когда концентрация ФК низкая, конкурентное связывание отсутствует, а поглощение при 450 нм высокое. По результатам ИФА предел обнаружения ФК, определенный по 2-сигма критерию, оказался равным 0,20 мкг/мл.Detection was carried out in a standard competitive ELISA assay mode. A protein carrier (BSA) conjugated with FA (BSA-FA) was adsorbed onto the surface of 96-well ELISA plates. Next, the wells were washed from unbound BSA-FA. SNPs conjugated with anti-FK IgG mixed with test samples with different concentrations of FA were applied to the wells. After washing from unbound SNP-anti-PK IgG, chromogenic substrate (CHS) was added to the wells, followed by absorbance measurement at 450 nm. When the concentration of FA in test samples is high enough, it competitively blocks the binding of SNP to BSA-FA, resulting in low uptake. When the FA concentration is low, there is no competitive binding and the absorbance at 450 nm is high. According to the ELISA results, the limit of detection of FA, determined by the 2-sigma criterion, was equal to 0.20 μg/ml.

Обнаружение фолиевой кислоты с помощью СНП в качестве оптических меток в конкурентном иммуноанализе в формате иммунохроматографии на тест-полоскахDetection of folic acid using SNPs as optical labels in a competitive immunoassay in the format of immunochromatography on test strips

СНП являются оптическими без добавления какого-либо хромогенного субстрата. Данная способность была показана в формате иммунохроматографии на нитроцеллюлозных тест-полосках. Этот метод позволяет изучить особенности специфического взаимодействия двух компонентов. Для демонстрации возможности использования СНП в качестве оптических меток реализован конкурентный иммуноанализ с выявлением витамина – фолиевой кислоты (ФК).SNPs are optical without the addition of any chromogenic substrate. This ability was demonstrated in immunochromatography format on nitrocellulose test strips. This method allows you to study the features of the specific interaction of two components. To demonstrate the possibility of using SNPs as optical labels, a competitive immunoassay with the detection of vitamin folic acid (FA) was implemented.

На поверхность нитроцеллюлозной иммунохроматографической тест-полоски наносили белок-носитель, конъюгированный с ФК, а именно бычий сывороточный альбумин с КАП (БСА-ФК). После высушивания хроматографическую тест-полоску помещали в раствор, содержащий СНП, конъюгированные с анти-ФК IgG, и исследуемый образец с различной концентрацией ФК. В случае, когда концентрация ФК низкая, возможно связывание СНП с БСА-ФК. В этом случае за счет эффективного светорассеяния и ЛППР-свойств проволок образуется цветная полоса. Когда концентрация ФК высока, он конкурентно блокирует связывание СНП с БСА-ФК, поэтому окрашенная полоса не образуется (фиг. 5а). Данные, представленные на фиг. 5б, свидетельствуют об эффективном использовании СНП в качестве оптических меток для качественного обнаружения ФК в конкурентном иммуноанализе на хроматографических тест-полосках. Предел обнаружения этого теста составляет 0,1 мкМ ФК. Следует отметить, что в диапазоне концентраций 0,04 ÷ 10 мкМ (около 3 порядков) можно наблюдать зависимый от концентрации способ связывания, что позволяет сравнивать разные образцы, например, в фундаментальных научных анализах или в разных испытания от партии к партии (рис. 5б).A carrier protein conjugated to FA, namely bovine serum albumin with CAP (BSA-FC), was applied to the surface of a nitrocellulose immunochromatographic test strip. After drying, the chromatographic test strip was placed in a solution containing SNPs conjugated with anti-PK IgG and the test sample with different concentrations of PK. In the case when the concentration of FA is low, binding of SNP to BSA-FA is possible. In this case, due to effective light scattering and the LSPR properties of the wires, a colored stripe is formed. When the concentration of FA is high, it competitively blocks the binding of SNP to BSA-FA, so no colored band is formed (Fig. 5a). The data presented in Fig. 5b indicate the effective use of SNPs as optical labels for the qualitative detection of FA in a competitive immunoassay on chromatographic test strips. The detection limit of this test is 0.1 µM FA. It should be noted that in the concentration range of 0.04 ÷ 10 µM (about 3 orders of magnitude) a concentration-dependent binding mode can be observed, which allows comparison of different samples, for example, in basic scientific analyzes or in different batch-to-batch tests (Fig. 5b ).

Таким образом, серебряные нанопроволоки (СНП) обладают пероксидазоподобной активностью и могут быть использованы в колориметрических тестах для количественного анализа аналитов. Способ включает использование СНП в качестве меток в иммунологических исследованиях с последующей инкубацией с субстратом пероксидазы хрена – ТМБ или ДАБ в преципитирующем режиме или с ОФД в непреципитирующием режиме при комнатной температуре и регистрацией поглощения раствора при длине волны поглощения, соответствующей максимальному поглощению используемого субстрата.Thus, silver nanowires (SNPs) have peroxidase-like activity and can be used in colorimetric tests for the quantitative analysis of analytes. The method involves the use of SNPs as labels in immunological studies, followed by incubation with a horseradish peroxidase substrate - TMB or DAB in a precipitating mode or with OPD in a non-precipitating mode at room temperature and recording the absorption of the solution at an absorption wavelength corresponding to the maximum absorption of the substrate used.

Кроме того, СНП вместе с субстратом может служить надежным датчиком перекиси водорода и pH-сенсором: пероксидазоподобная активность СНП линейно возрастает с увеличением pH. Следует также отметить, что свойство ЛППР у СНП позволяет использовать их в качестве оптических меток для визуализации взаимодействия антитело-гаптен и для других типов взаимодействий.In addition, SNP together with the substrate can serve as a reliable hydrogen peroxide sensor and pH sensor: the peroxidase-like activity of SNP increases linearly with increasing pH. It should also be noted that the LPPR property of SNPs allows them to be used as optical labels for visualizing antibody-hapten interactions and for other types of interactions.

Превосходная стабильность, воспроизводимый синтез и антибактериальная активность, а также пероксидазоподобная активность и свойства ЛППР делают СНП удобными метками для различных иммуноанализов, не требующими стерилизации и имеющими длительный срок хранения. Принимая во внимание их уникальную стабильность, СНП следует рассматривать как надежные, удобные и надежные оптические метки для различных коммерческих анализов для широкого спектра применений в биологии и медицине.Excellent stability, reproducible synthesis and antibacterial activity, as well as peroxidase-like activity and LPPR properties make SNPs convenient labels for various immunoassays that do not require sterilization and have a long shelf life. Considering their unique stability, SNPs should be considered as robust, convenient, and robust optical labels for a variety of commercial assays for a wide range of applications in biology and medicine.

Данное изобретение широко применимо для быстрого детектирования нуклеиновых кислот и их фрагментов, а также для детекции иных аналитов, которые могут являться партнером для связывания с распознающим олигонуклеотидом. Среди возможных его приложений можно выделить медицину, ветеринарию, агротехнологии, пищевую промышленность. В особенности данный метод применим для обнаружения факторов этиологического характера, таких как бактерии и вирусы, для скрининга резистентных бактерий и для обнаружения злокачественных клеток.This invention is widely applicable for the rapid detection of nucleic acids and their fragments, as well as for the detection of other analytes that may be a binding partner with the recognition oligonucleotide. Possible applications include medicine, veterinary medicine, agricultural technology, and the food industry. This method is particularly applicable for the detection of etiological factors such as bacteria and viruses, for the screening of resistant bacteria and for the detection of malignant cells.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом в данной области техники, к которому относится настоящее изобретение. Хотя способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным здесь, могут быть использованы в практике или испытаниях настоящего изобретения, некоторые из подходящих способов и материалов описаны ниже. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упомянутые здесь, включены в качестве ссылки в полном объеме. В случае конфликта настоящая спецификация, включая определения, будет контролироваться. Кроме того, материалы, методы и примеры являются иллюстративными и не ограничивают данное изобретение.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which the present invention pertains. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used in the practice or testing of the present invention, some of the suitable methods and materials are described below. All publications, patent applications, patents and other references mentioned herein are incorporated by reference in their entirety. In the event of a conflict, this specification, including definitions, will be controlled. In addition, the materials, methods and examples are illustrative and do not limit the present invention.

В частности, предлагаемый способ может быть использован для идентификации коротких специфических последовательностей нуклеиновых кислот, что представляет значительный интерес в связи с исследованием физиологических функций микроРНК, ранней диагностики злокачественных образований, выявления точечных мутаций и т.д. Причем роль и физиологически функции таких соединений в настоящее время переживает этап интенсивного изучения, что гарантирует дальнейшее значительное увеличение интереса к методам их детектирования.In particular, the proposed method can be used to identify short specific nucleic acid sequences, which is of significant interest in connection with the study of the physiological functions of microRNAs, early diagnosis of malignant tumors, detection of point mutations, etc. Moreover, the role and physiological functions of such compounds are currently undergoing a stage of intensive study, which guarantees a further significant increase in interest in methods for their detection.

Иммунохроматографический (или иной твердофазный) анализ в том числе проводили следующим образом. После короткой (10 мин) предварительной инкубации наночастиц серебряной со специфической или неспецифической входной ДНК (аналитом) в смесь погружали предварительно изготовленную тест-полоску ИХА со распознающим рецептором, нанесенным в виде тонкой линии в центре мембраны. Связывание аналита оценивалось при помощи оптической регистрации интенсивности окрашивания тестовой линии, вызванной образованием слоя наночастиц (частиц проволоки).Immunochromatographic (or other solid-phase) analysis was carried out as follows. After a short (10 min) pre-incubation of silver nanoparticles with specific or non-specific input DNA (analyte), a pre-made ICA test strip with a recognition receptor applied as a thin line in the center of the membrane was immersed in the mixture. Analyte binding was assessed by optical recording of the color intensity of the test line caused by the formation of a layer of nanoparticles (wire particles).

Различные аспекты Various aspects

Методы иммобилизации связывающих рецепторов на мембране хорошо известны. Как правило, тестовый и контрольный связывающие рецепторы наносятся на мембрану параллельными линиями на расстоянии друг от друга. Растворы с необходимыми веществами в соответствующих буферах наносятся на тестовые полоски с помощью автоматизированных дозаторов. После высушивания на воздухе в течение необходимого времени, проводят блокировку мембраны в подходящем буфере и хранят в эксикаторе перед сборкой тест-полоски в единое целое.Methods for immobilizing binding receptors on a membrane are well known. Typically, test and control binding receptors are applied to the membrane in parallel lines spaced apart. Solutions of the required substances in appropriate buffers are applied to test strips using automated dispensers. After air drying for the required time, block the membrane in a suitable buffer and store in a desiccator before assembling the test strip into a single unit.

Скорость проведения анализа с помощью предлагаемого изобретения значительно выше стандартных методов анализа при сохранении точности и достоверности результатов. На измерение в данном случае в среднем уходит от 10 до 300 сек. Тем не менее, возможно увеличить чувствительность, если использовать большее время проведения анализа. Кроме того, принцип данного изобретения позволяет проводить прямое измерение определяемого нуклеиновой кислоты в качестве аеалита без необходимости её амплификации при условии, что ее концентрация выше предела детекции, и связанный с ней сигнал может быть зафиксирован, например, невооруженным глазом.The speed of analysis using the proposed invention is significantly higher than standard analysis methods while maintaining the accuracy and reliability of the results. In this case, the measurement takes on average from 10 to 300 seconds. However, it is possible to increase sensitivity by using longer run times. In addition, the principle of the present invention allows direct measurement of the detected nucleic acid as aealite without the need for its amplification, provided that its concentration is above the detection limit and the associated signal can be detected, for example, by the naked eye.

Измерения с использованием метода в рамках данного изобретения могут проходить как в жестких, так и в мягких условиях. Под «жесткими» условиями подразумеваются такие значения температуры, ионной силы, а также наличие других соединений, при которых происходит гибридизация нуклеиновых кислот. В условиях «высокой жёсткости» гибридизация будет происходить только для нуклеиновых кислот, имеющих высокое содержание комплементарных азотистых оснований. Таким образом, мягкие условия требуются в том случае, когда необходима гибридизация или отжиг не полностью комплементарных нуклеиновых кислот. Специалистам известен целый ряд методов создания мягких условий для протекания гибридизации. Гибридизация же в жёстких условиях возможна только в случае полной комплементарности последовательностей. Гибридизация в менее жёстких условиях возможна для последовательностей с менее чем 100% идентичностью. Изменения условий среды, такие как снижение концентрации соли или повышение температуры, могут позволить уменьшить жёсткость условий гибридизации. Ужесточение условий гибридизации можно добиться за счет снижения ионной силы или повышения температуры гибридизации.Measurements using the method of this invention can be carried out under both hard and soft conditions. By “harsh” conditions we mean such values of temperature, ionic strength, as well as the presence of other compounds under which hybridization of nucleic acids occurs. Under “high stringency” conditions, hybridization will occur only for nucleic acids that have a high content of complementary nitrogenous bases. Thus, mild conditions are required when hybridization or annealing of incompletely complementary nucleic acids is required. Specialists know a number of methods for creating mild conditions for hybridization to occur. Hybridization under harsh conditions is possible only in the case of complete sequence complementarity. Hybridization under less stringent conditions is possible for sequences with less than 100% identity. Changes in environmental conditions, such as decreasing salt concentration or increasing temperature, can reduce the stringency of hybridization conditions. Tightening the hybridization conditions can be achieved by reducing the ionic strength or increasing the hybridization temperature.

Таким образом, в одном из вариантов реализации данного изобретения возможно проводить одностадийное, полнофункциональное определение специфических молекул ДНК или РНК в иммунохроматографическом формате анализа, при котором все необходимые реактивы находятся на тест-полоске в безводном виде. С другой стороны, данное изобретение дает возможность прямого определения НК без необходимости их амплификации и предоставляет метод их быстрого обнаружения.Thus, in one of the embodiments of this invention, it is possible to carry out a one-step, full-function determination of specific DNA or RNA molecules in an immunochromatographic analysis format, in which all the necessary reagents are on the test strip in anhydrous form. On the other hand, this invention makes it possible to directly determine NKs without the need for their amplification and provides a method for their rapid detection.

Кроме того, в своих альтернативных вариантах реализации изобретение применимо и для обнаружения НК в условиях повышенной температуры, что расширяет область его использования в различных областях, например, для проведения судебно-медицинской экспертизы. В дополнении к этим преимуществам описанный метод является простым способом детекции нуклеиновых кислот и не требует серьёзных подготовки в этой области, что может облегчить проникновение методов геномного экспресс-анализа в область диагностики у постели больного и по месту оказания медицинской помощи.In addition, in its alternative embodiments, the invention is also applicable for the detection of NK under conditions of elevated temperature, which expands the scope of its use in various fields, for example, for forensic medical examination. In addition to these advantages, the described method is a simple method for detecting nucleic acids and does not require significant training in this field, which may facilitate the penetration of rapid genomic analysis methods into the field of bedside and point-of-care diagnostics.

АналитыAnalytes

Настоящее изобретение позволяет детектировать широкий круг молекулярных аналитов, включая нуклеиновые кислоты и полинуклеотидные последовательности, в том числе фрагменты и целые молекулы ДНК, а также транспортные, матричные, рибосомальные, микро РНК; синтетические аналоги нуклеиновых кислот, такие как пептидные НК, морфолиновые, закрытые, гликолевые и треозо-НК; а также, за счет использования особенных распознающих олигонуклеотидов (например, аптамеров) также молекулы ненуклеотидного состава, например, белки и пептиды, гормоны, низкомолекулярные физиологические регуляторы, иные гаптены, ионы металлов, и т.д.The present invention makes it possible to detect a wide range of molecular analytes, including nucleic acids and polynucleotide sequences, including fragments and whole DNA molecules, as well as transport, template, ribosomal, micro RNA; synthetic nucleic acid analogues such as peptide NAs, morpholine, closed, glycolic and threozo-NAs; and also, through the use of special recognition oligonucleotides (for example, aptamers), also non-nucleotide molecules, for example, proteins and peptides, hormones, low-molecular physiological regulators, other haptens, metal ions, etc.

МультиплексностьMultiplexity

Данный метод применим и для определения нескольких аналитов на одной мембране. В простейшем формате тестовая полоска может быть разделена на отдельные полоски, где будут нанесены отдельные зоны связывания для обнаружения различных аналитов. Кроме того, также возможно реализовать одновременную детекцию разных аналитов в одном образце. Для этого, например, отдельные зоны связывания могут быть нанесены на одну мембрану, но в её разных участках.This method is also applicable for the determination of several analytes on one membrane. In its simplest format, a test strip can be divided into individual strips where separate binding zones will be plotted to detect different analytes. In addition, it is also possible to realize simultaneous detection of different analytes in the same sample. To do this, for example, separate binding zones can be applied to one membrane, but in different parts of it.

Специфические пары рецептор/лиганд Specific receptor/ligand pairs

В рамках данного изобретения могут быть использованы различные специфические пары типа «рецептор/лиганд», применимые для создания сигнальных (репортерных) конъюгатов и связывающих их рецепторов, а также распознающих олигонуклеотидов или белковых рецептором с их аналитом. Компоненты таких пар, применимые в данном изобретении, могут быть как иммунного, так и неиммунного типа. Примерами иммунного связывания могут быть системы, основанные на взаимодействии антиген/антитело или гаптен/антигаптен. Поликлональные, моноклональные антитела или их иммуно-активные фрагменты могут быть подготовлены стандартными методами, известные специалистам в данной области. Термины "иммуно-активный фрагмент антитела" или "иммуно-активный фрагмент" относятся к частям молекул антител, которые содержат область специфического связывания. Такие фрагменты могут быть фрагментами Fab, которые определяются как фрагменты, лишенные части Fc, например Fab, Fab' и F(ab)2 фрагменты, или могут быть так называемыми "полумолекулярными" фрагментами, полученными восстановительным расщеплением дисульфидных связей, соединяющих тяжелые цепи исходного антитела. Если антиген, входящий в состав связывающейся пары, не является иммуногенным, например, гаптен, он может быть ковалентно связан с дополнительным белком-носителем, чтобы сделать его иммуногенным.Within the framework of this invention, various specific pairs of the “receptor/ligand” type can be used, applicable for the creation of signal (reporter) conjugates and the receptors that bind them, as well as recognizing oligonucleotides or protein receptors with their analyte. The components of such pairs useful in this invention can be of either immune or non-immune type. Examples of immune binding include systems based on antigen/antibody or hapten/antihapten interactions. Polyclonal, monoclonal antibodies or immunoactive fragments thereof can be prepared by standard methods known to those skilled in the art. The terms "immunoactive antibody fragment" or "immunoactive fragment" refer to portions of antibody molecules that contain a specific binding region. Such fragments may be Fab fragments, which are defined as fragments lacking the Fc portion, such as Fab, Fab' and F(ab)2 fragments, or may be so-called "semi-molecular" fragments obtained by reductive cleavage of the disulfide bonds connecting the heavy chains of the parent antibody . If the antigen that is part of the binding pair is not immunogenic, such as a hapten, it can be covalently linked to an additional carrier protein to make it immunogenic.

К неиммунным специфическим парам относятся системы, в которых два компонента проявляют естественную аффинность друг к другу, не являясь при этом антителом и антигеном. Среди известных примеров неиммунных пар можно назвать биотин и авидин, биотин и стрептавидин, фолиевая кислота и белки, связывающие фолаты, комплементарные нуклеиновые кислоты, белки А, G и иммуноглобулины и т.д. К ним также могут быть причислены пары, образующие ковалентные связи друг с другом: например, пары сульфгидрильные группы/ малеимиды и галоацетильные производные) и амино-группы/изотиоционаты, эфиры сукцинимида и сульфонилгалогениды и т.д. (M. N. Bobrow, et al., J. Immunol. Methods, 1989,125:279).Non-immune specific pairs include systems in which two components exhibit natural affinity for each other without being an antibody and an antigen. Well-known examples of non-immune pairs include biotin and avidin, biotin and streptavidin, folic acid and folate binding proteins, complementary nucleic acids, proteins A, G and immunoglobulins, etc. These may also include pairs that form covalent bonds with each other: for example, pairs of sulfhydryl groups/maleimides and haloacetyl derivatives) and amino groups/isothiocyanates, succinimide esters and sulfonyl halides, etc. (M. N. Bobrow, et al., J. Immunol. Methods, 1989,125:279).

Иммунохроматографические (ИХА) тест-полоскиImmunochromatographic (ICA) test strips

ИХА тест-полоска представляет собой окружение, в котором происходит анализ с помощью настоящего изобретения. Тест-полоска, как правило, состоит из хроматографического пористого материала и включает зону нанесения образца и зону связывания, как указано выше.The ICA test strip represents the environment in which the assay of the present invention occurs. The test strip typically consists of a chromatographic porous material and includes a sample application area and a binding area as described above.

Хроматографические пористые материалы, из которых состоит полоска, как правило гидрофильны и/или принципиально могут быть превращены в таковые, и включают в себя следующие материалы, используемые либо по отдельности либо в сочетании с другими материалами - гранулы неорганической природы, например кремния, сульфата магния, алюминия; природные полимеры, в частности целлюлоза и материалы на ее основе (например, волокнистые полимеры - фильтровальная бумага, бумага для хроматографии и пр.); синтетические или модифицированные природные полимеры, такие как нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза, поливинилхлорид, полиакриламид, кросс-сшитый декстран, агароза, полиакрилаты и др.; керамические материалы; стекло; и подобные материалы. Для описываемого изобретения предпочитаемым материалом является нитроцеллюлоза. The chromatographic porous materials that make up the strip are generally hydrophilic and/or in principle can be converted into such, and include the following materials, used either alone or in combination with other materials - granules of an inorganic nature, for example silicon, magnesium sulfate, aluminum; natural polymers, in particular cellulose and materials based on it (for example, fibrous polymers - filter paper, chromatography paper, etc.); synthetic or modified natural polymers, such as nitrocellulose, cellulose acetate, polyvinyl chloride, polyacrylamide, cross-linked dextran, agarose, polyacrylates, etc.; ceramic materials; glass; and similar materials. For the present invention, the preferred material is nitrocellulose.

В предпочтительном варианте мембрана может быть как отдельной структурой в виде листа, нарезаемого на тест-полоски, либо может быть зафиксирована на подложке или твердой поверхности, как, например, при тонкослойной хроматографии.Preferably, the membrane can be a separate structure in the form of a sheet cut into test strips, or can be fixed to a support or solid surface, such as in thin layer chromatography.

Связывание рецепторов с поверхностью мембраны может достигаться при помощи хорошо известных методов, описанных в литературе. См. например Immobilized Enzymes, Inchiro Chibata, Halsted Press, New York (1978) и Cuatrecasas, J. Bio. Chem., 1970, 245:3059.Binding of receptors to the membrane surface can be achieved using well-known methods described in the literature. See for example Immobilized Enzymes, Inchiro Chibata, Halsted Press, New York (1978) and Cuatrecasas, J. Bio. Chem., 1970, 245:3059.

Подготовка тест-полоскиPreparing the test strip

При подготовке тест-полоски для проведения анализа сначала наносятся необходимые реагенты, а затем тест-полоска инкубируется в необходимых буферных растворах.When preparing a test strip for analysis, the necessary reagents are first applied, and then the test strip is incubated in the necessary buffer solutions.

Буферные растворы и растворители, используемые для описываемого изобретения известны (см. например Weng et al. (Патент США 4,740,468). Как правило значения pH буфера для проведения иммунохроматографического анализа находятся в интервале 4-11, чаще 5-10, для настоящего изобретения предпочтительно 6-9. Значения pH выбираются так, чтобы поддерживать необходимый уровень аффинности между взаимодействующими парами молекул и быть оптимальным для формирования сигнала соответствующей системой. Для достижения желаемого значения pH и его поддержания во время анализа могут использоваться различные буферы. В качестве иллюстрации могут быть приведены боратный, фосфатный, карбонатный, Tris, диэтилбарбитуровый и др. Применение определённого буферного раствора не является значимым для изобретения в целом, однако, при проведении конкретных исследований использование специфичного буферного раствора может быть предпочтительным.Buffer solutions and solvents used for the described invention are known (see for example Weng et al. (US Patent 4,740,468). Typically, the pH values of the buffer for immunochromatographic analysis are in the range of 4-11, more often 5-10, for the present invention preferably 6 -9. pH values are selected to maintain the desired level of affinity between interacting pairs of molecules and to be optimal for signal generation by the respective system. Various buffers can be used to achieve the desired pH value and maintain it during analysis. Examples include borate, phosphate, carbonate, Tris, diethylbarbituric, etc. The use of a specific buffer solution is not significant for the invention as a whole, however, when conducting specific studies, the use of a specific buffer solution may be preferable.

Для проведения анализа в рамках данного изобретения обычно используется постоянное значение температуры. Как правило, для проведения исследования и получения детектируемого сигнала используются значения температуры в интервале 4-50 °C., обычно в промежутке 10-40 °C., а еще чаще – температуры, близкие к температуре окружающей среды, т.е. 15-25 °C.A constant temperature value is typically used for analysis within the scope of this invention. As a rule, to conduct research and obtain a detected signal, temperature values in the range of 4-50 °C are used, usually in the range of 10-40 °C, and even more often - temperatures close to ambient temperature, i.e. 15-25 °C.

При использовании в одном из вариантов данного изобретения распознающего олигонуклеотида и ее связывания (гибридизации) с целевой нуклеотидной последовательностью требует условий, способствующих протеканию гибридизации НК. Гибридизация как правило проводится в буферном растворе Фиколла, который также может содержать поливинилпирролидин, БСА, дрожжевую тРНК, неспецифичную ДНК, сульфат декстрана, дитиотреитол и формамид. Гибридизация может происходить как в растворе, так и на твердой фазе, при этом одна нуклеотидная цепь иммобилизуется на тест-полоске в зоне связывания.When used in one of the embodiments of this invention, a recognition oligonucleotide and its binding (hybridization) with the target nucleotide sequence requires conditions conducive to NA hybridization. Hybridization is usually carried out in Ficoll buffer solution, which may also contain polyvinylpyrrolidine, BSA, yeast tRNA, non-specific DNA, dextran sulfate, dithiothreitol and formamide. Hybridization can occur both in solution and on the solid phase, with one nucleotide chain immobilized on the test strip in the binding zone.

Использованная литература.References.

[1] M. Dietel, Molecular Pathology: A Requirement for Precision Medicine in Cancer, Oncol. Res. Treat. 39 (2016) 804–810. https://doi.org/10.1159/000453085.[1] M. Dietel, Molecular Pathology: A Requirement for Precision Medicine in Cancer, Oncol. Res. Treat. 39 (2016) 804–810. https://doi.org/10.1159/000453085.

[2] A. Ahmadivand, B. Gerislioglu, Photonic and Plasmonic Metasensors, Laser & Photonics Reviews 16 (2022) 2100328. https://doi.org/10.1002/lpor.202100328.[2] A. Ahmadivand, B. Gerislioglu, Photonic and Plasmonic Metasensors, Laser & Photonics Reviews 16 (2022) 2100328. https://doi.org/10.1002/lpor.202100328.

[3] C. Das Mukhopadhyay, P. Sharma, K. Sinha, K. Rajarshi, Recent trends in analytical and digital techniques for the detection of the SARS-Cov-2, Biophys. Chem. 270 (2021) 106538. https://doi.org/10.1016/j.bpc.2020.106538.[3] C. Das Mukhopadhyay, P. Sharma, K. Sinha, K. Rajarshi, Recent trends in analytical and digital techniques for the detection of the SARS-Cov-2, Biophys. Chem. 270 (2021) 106538. https://doi.org/10.1016/j.bpc.2020.106538.

[4] B. Porstmann, T. Porstmann, E. Nugel, U. Evers, Which of the commonly used marker enzymes gives the best results in colorimetric and fluorimetric enzyme immunoassays: Horseradish peroxidase, alkaline phosphatase or β-galactosidase?, Journal of Immunological Methods 79 (1985) 27–37. https://doi.org/10.1016/0022-1759(85)90388-6.[4] B. Porstmann, T. Porstmann, E. Nugel, U. Evers, Which of the commonly used marker enzymes gives the best results in colorimetric and fluorimetric enzyme immunoassays: Horseradish peroxidase, alkaline phosphatase or β-galactosidase?, Journal of Immunological Methods 79 (1985) 27–37. https://doi.org/10.1016/0022-1759(85)90388-6.

[5] H. Yang, C.S. Bever, H. Zhang, G.M. Mari, H. Li, X. Zhang, L. Guo, Z. Wang, P. Luo, Z. Wang, Comparison of soybean peroxidase with horseradish peroxidase and alkaline phosphatase used in immunoassays, Anal. Biochem. 581 (2019) 113336. https://doi.org/10.1016/j.ab.2019.06.007.[5] H. Yang, C.S. Bever, H. Zhang, G.M. Mari, H. Li, X. Zhang, L. Guo, Z. Wang, P. Luo, Z. Wang, Comparison of soybean peroxidase with horseradish peroxidase and alkaline phosphatase used in immunoassays, Anal. Biochem. 581 (2019) 113336. https://doi.org/10.1016/j.ab.2019.06.007.

[6] V.G. Panferov, I.V. Safenkova, A.V. Zherdev, B.B. Dzantiev, The steadfast Au@Pt soldier: Peroxide-tolerant nanozyme for signal enhancement in lateral flow immunoassay of peroxidase-containing samples, Talanta 225 (2021) 121961. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121961.[6] V.G. Panferov, I.V. Safenkova, A.V. Zherdev, B.B. Dzantiev, The steadfast Au@Pt soldier: Peroxide-tolerant nanozyme for signal enhancement in lateral flow immunoassay of peroxidase-containing samples, Talanta 225 (2021) 121961. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121961.

[7] L. Zhang, D. Hu, M. Salmain, B. Liedberg, S. Boujday, Direct quantification of surface coverage of antibody in IgG-Gold nanoparticles conjugates, Talanta 204 (2019) 875–881. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2019.05.104.[7] L. Zhang, D. Hu, M. Salmain, B. Liedberg, S. Boujday, Direct quantification of surface coverage of antibodies in IgG-Gold nanoparticles conjugates, Talanta 204 (2019) 875–881. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2019.05.104.

[8] M. Besharati Vineh, A.A. Saboury, A.A. Poostchi, A.M. Rashidi, K. Parivar, Stability and activity improvement of horseradish peroxidase by covalent immobilization on functionalized reduced graphene oxide and biodegradation of high phenol concentration, Int. J. Biol. Macromol. 106 (2018) 1314–1322. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.08.133.[8] M. Besharati Vineh, A.A. Saboury, A.A. Poostchi, A.M. Rashidi, K. Parivar, Stability and activity improvement of horseradish peroxidase by covalent immobilization on functionalized reduced graphene oxide and biodegradation of high phenol concentration, Int. J Biol. Macromol. 106 (2018) 1314–1322. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.08.133.

[9] B. Yu, H. Cheng, W. Zhuang, C. Zhu, J. Wu, H. Niu, D. Liu, Y. Chen, H. Ying, Stability and repeatability improvement of horseradish peroxidase by immobilization on amino-functionalized bacterial cellulose, Process Biochemistry 79 (2019) 40–48. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2018.12.024.[9] B. Yu, H. Cheng, W. Zhuang, C. Zhu, J. Wu, H. Niu, D. Liu, Y. Chen, H. Ying, Stability and repeatability improvement of horseradish peroxidase by immobilization on amino -functionalized bacterial cellulose, Process Biochemistry 79 (2019) 40–48. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2018.12.024.

[10] F. Attar, M.G. Shahpar, B. Rasti, M. Sharifi, A.A. Saboury, S.M. Rezayat, M. Falahati, Nanozymes with intrinsic peroxidase-like activities, Journal of Molecular Liquids 278 (2019) 130–144. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.12.011.[10] F. Attar, M.G. Shahpar, B. Rasti, M. Sharifi, A.A. Saboury, S.M. Rezayat, M. Falahati, Nanozymes with intrinsic peroxidase-like activities, Journal of Molecular Liquids 278 (2019) 130–144. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.12.011.

[11] A. Ambrosi, F. Airò, A. Merkoçi, Enhanced gold nanoparticle based ELISA for a breast cancer biomarker, Anal. Chem. 82 (2010) 1151–1156. https://doi.org/10.1021/ac902492c.[11] A. Ambrosi, F. Airò, A. Merkoçi, Enhanced gold nanoparticle based ELISA for a breast cancer biomarker, Anal. Chem. 82 (2010) 1151–1156. https://doi.org/10.1021/ac902492c.

[12] E. Gérard, F. Guyot, P. Philippot, P. López-García, Fluorescence in situ hybridisation coupled to ultra small immunogold detection to identify prokaryotic cells using transmission and scanning electron microscopy, J. Microbiol. Methods 63 (2005) 20–28. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2005.02.018.[12] E. Gérard, F. Guyot, P. Philippot, P. López-García, Fluorescence in situ hybridization coupled to ultra small immunogold detection to identify prokaryotic cells using transmission and scanning electron microscopy, J. Microbiol. Methods 63 (2005) 20–28. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2005.02.018.

[13] S. Tanev, W. Sun, J. Pond, V.V. Tuchin, V.P. Zharov, Flow cytometry with gold nanoparticles and their clusters as scattering contrast agents: FDTD simulation of light-cell interaction, J. Biophotonics 2 (2009) 505–520. https://doi.org/10.1002/jbio.200910039.[13] S. Tanev, W. Sun, J. Pond, V.V. Tuchin, V.P. Zharov, Flow cytometry with gold nanoparticles and their clusters as scattering agents contrast: FDTD simulation of light-cell interaction, J. Biophotonics 2 (2009) 505–520. https://doi.org/10.1002/jbio.200910039.

[14] V.O. Shipunova, E.N. Komedchikova, P.A. Kotelnikova, I.V. Zelepukin, A.A. Schulga, G.M. Proshkina, E.I. Shramova, H.L. Kutscher, G.B. Telegin, A.V. Kabashin, P.N. Prasad, S.M. Deyev, Dual Regioselective Targeting the Same Receptor in Nanoparticle-Mediated Combination Immuno/Chemotherapy for Enhanced Image-Guided Cancer Treatment, ACS Nano 14 (2020) 12781–12795. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c03421.[14] V.O. Shipunova, E.N. Komedchikova, P.A. Kotelnikova, I.V. Zelepukin, A.A. Schulga, G.M. Proshkina, E.I. Shramova, H.L. Kutscher, G.B. Telegin, A.V. Kabashin, P.N. Prasad, S. M. Deyev, Dual Regioselective Targeting the Same Receptor in Nanoparticle-Mediated Combination Immuno/Chemotherapy for Enhanced Image-Guided Cancer Treatment, ACS Nano 14 (2020) 12781–12795. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c03421.

[15] V.O. Shipunova, O.A. Kolesnikova, P.A. Kotelnikova, V.D. Soloviev, A.A. Popov, G.M. Proshkina, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, Comparative Evaluation of Engineered Polypeptide Scaffolds in HER2-Targeting Magnetic Nanocarrier Delivery, ACS Omega 6 (2021) 16000–16008. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c01811.[15] V.O. Shipunova, O.A. Kolesnikova, P.A. Kotelnikova, V.D. Soloviev, A.A. Popov, G.M. Proshkina, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, Comparative Evaluation of Engineered Polypeptide Scaffolds in HER2-Targeting Magnetic Nanocarrier Delivery, ACS Omega 6 (2021) 16000–16008. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c01811.

[16] V.O. Shipunova, M.M. Belova, P.A. Kotelnikova, O.N. Shilova, A.B. Mirkasymov, N.V. Danilova, E.N. Komedchikova, R. Popovtzer, S.M. Deyev, M.P. Nikitin, Photothermal Therapy with HER2-Targeted Silver Nanoparticles Leading to Cancer Remission, Pharmaceutics 14 (2022). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14051013.[16] V.O. Shipunova, M.M. Belova, P.A. Kotelnikova, O.N. Shilova, A.B. Mirkasimov, N.V. Danilova, E.N. Komedchikova, R. Popovtzer, S.M. Deyev, M.P. Nikitin, Photothermal Therapy with HER2-Targeted Silver Nanoparticles Leading to Cancer Remission, Pharmaceutics 14 (2022). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14051013.

[17] V.O. Shipunova, M.P. Nikitin, I.V. Zelepukin, P.I. Nikitin, S.M. Deyev, R.V. Petrov, A comprehensive study of interactions between lectins and glycoproteins for the development of effective theranostic nanoagents, Dokl. Biochem. Biophys. 464 (2015) 315–318. https://doi.org/10.1134/S1607672915050117.[17] V.O. Shipunova, M.P. Nikitin, I.V. Zelepukin, P.I. Nikitin, S.M. Deyev, R.V. Petrov, A comprehensive study of interactions between lectins and glycoproteins for the development of effective theranostic nanoagents, Dokl. Biochem. Biophys. 464 (2015) 315–318. https://doi.org/10.1134/S1607672915050117.

[18] A.V. Kabashin, V.G. Kravets, F. Wu, S. Imaizumi, V.O. Shipunova, S.M. Deyev, A.N. Grigorenko, Phase‐responsive fourier nanotransducers for probing 2D materials and functional interfaces, Adv. Funct. Mater. 29 (2019) 1902692. https://doi.org/10.1002/adfm.201902692.[18] A.V. Kabashin, V. G. Kravets, F. Wu, S. Imaizumi, V.O. Shipunova, S.M. Deyev, A.N. Grigorenko, Phase-responsive fourier nanotransducers for probing 2D materials and functional interfaces, Adv. Funct. Mater. 29 (2019) 1902692. https://doi.org/10.1002/adfm.201902692.

[19] K.G. Shevchenko, V.R. Cherkasov, A.A. Tregubov, P.I. Nikitin, M.P. Nikitin, Surface plasmon resonance as a tool for investigation of non-covalent nanoparticle interactions in heterogeneous self-assembly & disassembly systems, Biosens. Bioelectron. 88 (2017) 3–8. https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.09.042.[19] K.G. Shevchenko, V.R. Cherkasov, A.A. Tregubov, P.I. Nikitin, M.P. Nikitin, Surface plasmon resonance as a tool for investigation of non-covalent nanoparticle interactions in heterogeneous self-assembly & disassembly systems, Biosens. Bioelectron. 88 (2017) 3–8. https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.09.042.

[20] V.R. Cherkasov, E.N. Mochalova, A.V. Babenyshev, A.V. Vasilyeva, P.I. Nikitin, M.P. Nikitin, Nanoparticle beacons: supersensitive smart materials with on/off-switchable affinity to biomedical targets, ACS Nano 14 (2020) 1792–1803. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b07569.[20] V.R. Cherkasov, E.N. Mochalova, A.V. Babenyshev, A.V. Vasilyeva, P.I. Nikitin, M.P. Nikitin, Nanoparticle beacons: supersensitive smart materials with on/off-switchable affinity to biomedical targets, ACS Nano 14 (2020) 1792–1803. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b07569.

[21] L.-J. Zhao, R.-J. Yu, W. Ma, H.-X. Han, H. Tian, R.-C. Qian, Y.-T. Long, Sensitive detection of protein biomarkers using silver nanoparticles enhanced immunofluorescence assay, Theranostics 7 (2017) 876–883. https://doi.org/10.7150/thno.17575.[21] L.-J. Zhao, R.-J. Yu, W. Ma, H.-X. Han, H. Tian, R.-C. Qian, Y.-T. Long, Sensitive detection of protein biomarkers using silver nanoparticles enhanced immunofluorescence assay, Theranostics 7 (2017) 876–883. https://doi.org/10.7150/thno.17575.

[22] V.O. Shipunova, P.A. Kotelnikova, U.F. Aghayeva, O.A. Stremovskiy, I.A. Novikov, A.A. Schulga, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, Self-assembling nanoparticles biofunctionalized with magnetite-binding protein for the targeted delivery to HER2/neu overexpressing cancer cells, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 469 (2019) 450–455. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.09.015.[22] V.O. Shipunova, P.A. Kotelnikova, U.F. Aghayeva, O.A. Stremovskiy, I.A. Novikov, A.A. Schulga, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, Self-assembling nanoparticles biofunctionalized with magnetite-binding proteins for targeted delivery to HER2/neu overexpressing cancer cells, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 469 (2019) 450–455. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.09.015.

[23] A. Ringaci, K.G. Shevchenko, I.V. Zelepukin, A.V. Popova, M.P. Nikitin, Phage-mimicking nanoagents for rapid depolymerase specificity screening against multidrug resistant bacteria, Biosens. Bioelectron. 213 (2022) 114444. https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114444.[23] A. Ringaci, K.G. Shevchenko, I.V. Zelepukin, A.V. Popova, M.P. Nikitin, Phage-mimicking nanoagents for rapid depolymerase specificity screening against multidrug resistant bacteria, Biosens. Bioelectron. 213 (2022) 114444. https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114444.

[24] X. Chen, C. Wang, X. Tan, J. Wang, Determination of bisphenol A in water via inhibition of silver nanoparticles-enhanced chemiluminescence, Anal. Chim. Acta 689 (2011) 92–96. https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.01.031.[24] X. Chen, C. Wang, X. Tan, J. Wang, Determination of bisphenol A in water via inhibition of silver nanoparticles-enhanced chemiluminescence, Anal. Chim. Acta 689 (2011) 92–96. https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.01.031.

[25] Z.-P. Chen, Z.-F. Peng, Y. Luo, B. Qu, J.-H. Jiang, X.-B. Zhang, G.-L. Shen, R.-Q. Yu, Successively amplified electrochemical immunoassay based on biocatalytic deposition of silver nanoparticles and silver enhancement, Biosens. Bioelectron. 23 (2007) 485–491. https://doi.org/10.1016/j.bios.2007.06.005.[25] Z.-P. Chen, Z.-F. Peng, Y. Luo, B. Qu, J.-H. Jiang, X.-B. Zhang, G.-L. Shen, R.-Q. Yu, Successfully amplified electrochemical immunoassay based on biocatalytic deposition of silver nanoparticles and silver enhancement, Biosens. Bioelectron. 23 (2007) 485–491. https://doi.org/10.1016/j.bios.2007.06.005.

[26] H. Li, D. Xu, Silver nanoparticles as labels for applications in bioassays, TrAC Trends in Analytical Chemistry 61 (2014) 67–73. https://doi.org/10.1016/j.trac.2014.05.003.[26] H. Li, D. Xu, Silver nanoparticles as labels for applications in bioassays, TrAC Trends in Analytical Chemistry 61 (2014) 67–73. https://doi.org/10.1016/j.trac.2014.05.003.

[27] D.D. Evanoff, G. Chumanov, Synthesis and optical properties of silver nanoparticles and arrays, Chemphyschem 6 (2005) 1221–1231. https://doi.org/10.1002/cphc.200500113.[27] D.D. Evanoff, G. Chumanov, Synthesis and optical properties of silver nanoparticles and arrays, Chemphyschem 6 (2005) 1221–1231. https://doi.org/10.1002/cphc.200500113.

[28] W. Zhou, Y. Ma, H. Yang, Y. Ding, X. Luo, A label-free biosensor based on silver nanoparticles array for clinical detection of serum p53 in head and neck squamous cell carcinoma, Int. J. Nanomedicine 6 (2011) 381–386. https://doi.org/10.2147/IJN.S13249.[28] W. Zhou, Y. Ma, H. Yang, Y. Ding, X. Luo, A label-free biosensor based on silver nanoparticles array for clinical detection of serum p53 in head and neck squamous cell carcinoma, Int. J Nanomedicine 6 (2011) 381–386. https://doi.org/10.2147/IJN.S13249.

[29] S. Shrivastava, D. Dash, Label-free colorimetric estimation of proteins using nanoparticles of silver, Nano-Micro Lett 2 (2010). https://doi.org/10.5101/nml.v2i3.p164-168.[29] S. Shrivastava, D. Dash, Label-free colorimetric estimation of proteins using nanoparticles of silver, Nano-Micro Lett 2 (2010). https://doi.org/10.5101/nml.v2i3.p164-168.

[30] M. Seydack, Nanoparticle labels in immunosensing using optical detection methods, Biosens. Bioelectron. 20 (2005) 2454–2469. https://doi.org/10.1016/j.bios.2004.11.003.[30] M. Seydack, Nanoparticle labels in immunosensing using optical detection methods, Biosens. Bioelectron. 20 (2005) 2454–2469. https://doi.org/10.1016/j.bios.2004.11.003.

[31] W. Gao, B. Li, R. Yao, Z. Li, X. Wang, X. Dong, H. Qu, Q. Li, N. Li, H. Chi, B. Zhou, Z. Xia, Intuitive label-free SERS detection of bacteria using aptamer-based in situ silver nanoparticles Synthesis, Anal. Chem. 89 (2017) 9836–9842. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.7b01813.[31] W. Gao, B. Li, R. Yao, Z. Li, X. Wang, X. Dong, H. Qu, Q. Li, N. Li, H. Chi, B. Zhou, Z. Xia , Intuitive label-free SERS detection of bacteria using aptamer-based in situ silver nanoparticles Synthesis, Anal. Chem. 89 (2017) 9836–9842. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.7b01813.

[32] K.D. Dukes, K.A. Christensen, G. Chumanov, Core-shell silver nanoparticles for optical labeling of cells, Anal. Biochem. 458 (2014) 43–48. https://doi.org/10.1016/j.ab.2014.04.015.[32] K.D. Dukes, K.A. Christensen, G. Chumanov, Core-shell silver nanoparticles for optical labeling of cells, Anal. Biochem. 458 (2014) 43–48. https://doi.org/10.1016/j.ab.2014.04.015.

[33] V.O. Shipunova, A.S. Sogomonyan, I.V. Zelepukin, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, PLGA Nanoparticles Decorated with Anti-HER2 Affibody for Targeted Delivery and Photoinduced Cell Death, Molecules 26 (2021). https://doi.org/10.3390/molecules26133955.[33] V.O. Shipunova, A.S. Sogomonyan, I.V. Zelepukin, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, PLGA Nanoparticles Decorated with Anti-HER2 Affibody for Targeted Delivery and Photoinduced Cell Death, Molecules 26 (2021). https://doi.org/10.3390/molecules26133955.

[34] V.O. Shipunova, E.I. Shramova, A.A. Schulga, M.V. Shilova, S.M. Deyev, G.M. Proshkina, Delivery of Barnase to Cells in Liposomes Functionalized by Her2-Specific DARPin Module, Russ J Bioorg Chem 46 (2020) 1156–1161. https://doi.org/10.1134/S1068162020060308.[34] V.O. Shipunova, E.I. Shramova, A.A. Schulga, M.V. Shilova, S.M. Deyev, G.M. Proshkina, Delivery of Barnase to Cells in Liposomes Functionalized by Her2-Specific DARPin Module, Russ J Bioorg Chem 46 (2020) 1156–1161. https://doi.org/10.1134/S1068162020060308.

[35] M.P. Nikitin, I.V. Zelepukin, V.O. Shipunova, I.L. Sokolov, S.M. Deyev, P.I. Nikitin, Enhancement of the blood-circulation time and performance of nanomedicines via the forced clearance of erythrocytes, Nat. Biomed. Eng. 4 (2020) 717–731. https://doi.org/10.1038/s41551-020-0581-2.[35] M.P. Nikitin, I.V. Zelepukin, V.O. Shipunova, I.L. Sokolov, S.M. Deyev, P.I. Nikitin, Enhancement of the blood-circulation time and performance of nanomedicines via the forced clearance of erythrocytes, Nat. Biomed. Eng. 4 (2020) 717–731. https://doi.org/10.1038/s41551-020-0581-2.

[36] I.V. Zelepukin, V.O. Shipunova, A.B. Mirkasymov, P.I. Nikitin, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, Synthesis of luminescent magnetic nanoparticles with controllable surface properties, in: 2018 International Conference Laser Optics (ICLO), St. Petersburg, IEEE, 6/4/2018 - 6/8/2018, p. 576.[36]I.V. Zelepukin, V.O. Shipunova, A.B. Mirkasimov, P.I. Nikitin, M.P. Nikitin, S.M. Deyev, Synthesis of luminescent magnetic nanoparticles with controllable surface properties, in: 2018 International Conference Laser Optics (ICLO), St. Petersburg, IEEE, 6/4/2018 - 6/8/2018, p. 576.

[37] Y. Shkryl, T. Rusapetova, Y. Yugay, A. Egorova, V. Silant'ev, V. Grigorchuk, A. Karabtsov, Y. Timofeeva, E. Vasyutkina, O. Kudinova, V. Ivanov, V. Kumeiko, V. Bulgakov, Biosynthesis and Cytotoxic Properties of Ag, Au, and Bimetallic Nanoparticles Synthesized Using Lithospermum erythrorhizon Callus Culture Extract, Int. J. Mol. Sci. 22 (2021). https://doi.org/10.3390/ijms22179305.[37] Y. Shkryl, T. Rusapetova, Y. Yugay, A. Egorova, V. Silant'ev, V. Grigorchuk, A. Karabtsov, Y. Timofeeva, E. Vasyutkina, O. Kudinova, V. Ivanov, V Kumeiko, V. Bulgakov, Biosynthesis and Cytotoxic Properties of Ag, Au, and Bimetallic Nanoparticles Synthesized Using Lithospermum erythrorhizon Callus Culture Extract, Int. J. Mol. Sci. 22 (2021). https://doi.org/10.3390/ijms22179305.

[38] M. Dulski, R. Gawecki, S. Sułowicz, M. Cichomski, A. Kazek-Kęsik, M. Wala, K. Leśniak-Ziółkowska, W. Simka, A. Mrozek-Wilczkiewicz, M. Gawęda, M. Sitarz, K. Dudek, Key Properties of a Bioactive Ag-SiO2/TiO2 Coating on NiTi Shape Memory Alloy as Necessary at the Development of a New Class of Biomedical Materials, Int. J. Mol. Sci. 22 (2021). https://doi.org/10.3390/ijms22020507.[38] M. Dulski, R. Gawecki, S. Sułowicz, M. Cichomski, A. Kazek-Kęsik, M. Wala, K. Leśniak-Ziółkowska, W. Simka, A. Mrozek-Wilczkiewicz, M. Gawęda, M Sitarz, K. Dudek, Key Properties of a Bioactive Ag-SiO2/TiO2 Coating on NiTi Shape Memory Alloy as Necessary at the Development of a New Class of Biomedical Materials, Int. J. Mol. Sci. 22 (2021). https://doi.org/10.3390/ijms22020507.

[39] M.M. Belova, V.O. Shipunova, P.A. Kotelnikova, A.V. Babenyshev, E.A. Rogozhin, M.Y. Cherednichenko, S.M. Deyev, "Green" synthesis of cytotoxic silver nanoparticles dased on secondary metabolites of Lavandula Angustifolia Mill, Acta Naturae 11 (2019) 47–53. https://doi.org/10.32607/20758251-2019-11-2-47-53.[39] M.M. Belova, V.O. Shipunova, P.A. Kotelnikova, A.V. Babenyshev, E.A. Rogozhin, M.Y. Cherednichenko, S.M. Deyev, "Green" synthesis of cytotoxic silver nanoparticles dased on secondary metabolites of Lavandula Angustifolia Mill, Acta Naturae 11 (2019) 47–53. https://doi.org/10.32607/20758251-2019-11-2-47-53.

[40] M. Larguinho, P.V. Baptista, Gold and silver nanoparticles for clinical diagnostics - From genomics to proteomics, J. Proteomics 75 (2012) 2811–2823. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2011.11.007.[40] M. Larguinho, P.V. Baptista, Gold and silver nanoparticles for clinical diagnostics - From genomics to proteomics, J. Proteomics 75 (2012) 2811–2823. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2011.11.007.

[41] I.V. Zelepukin, A.A. Popov, V.O. Shipunova, G.V. Tikhonowski, A.B. Mirkasymov, E.A. Popova-Kuznetsova, S.M. Klimentov, A.V. Kabashin, S.M. Deyev, Laser-synthesized TiN nanoparticles for biomedical applications: Evaluation of safety, biodistribution and pharmacokinetics, Mater. Sci. Eng. C Mater. Biol. Appl. 120 (2021) 111717. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.111717.[41] I.V. Zelepukin, A.A. Popov, V.O. Shipunova, G.V. Tikhonowski, A.B. Mirkasimov, E.A. Popova-Kuznetsova, S.M. Klimentov, A.V. Kabashin, S.M. Deyev, Laser-synthesized TiN nanoparticles for biomedical applications: Evaluation of safety, biodistribution and pharmacokinetics, Mater. Sci. Eng. C Mater. Biol. Appl. 120 (2021) 111717. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.111717.

[42] B. Seong, J. Kim, W. Kim, S.H. Lee, X.-H. Pham, B.-H. Jun, Synthesis of Finely Controllable Sizes of Au Nanoparticles on a Silica Template and Their Nanozyme Properties, Int. J. Mol. Sci. 22 (2021). https://doi.org/10.3390/ijms221910382.[42] B. Seong, J. Kim, W. Kim, S.H. Lee, X.-H. Pham, B.-H. Jun, Synthesis of Finely Controllable Sizes of Au Nanoparticles on a Silica Template and Their Nanozyme Properties, Int. J. Mol. Sci. 22 (2021). https://doi.org/10.3390/ijms221910382.

[43] R.J. Stokes, A. Macaskill, P.J. Lundahl, W.E. Smith, K. Faulds, D. Graham, Quantitative enhanced Raman scattering of labeled DNA from gold and silver nanoparticles, Small 3 (2007) 1593–1601. https://doi.org/10.1002/smll.200600662.[43] R.J. Stokes, A. Macaskill, P.J. Lundahl, W. E. Smith, K. Faulds, D. Graham, Quantitative enhanced Raman scattering of labeled DNA from gold and silver nanoparticles, Small 3 (2007) 1593–1601. https://doi.org/10.1002/smll.200600662.

[44] Le Chang, L.V. Besteiro, J. Sun, E.Y. Santiago, S.K. Gray, Z. Wang, A.O. Govorov, Electronic Structure of the Plasmons in Metal Nanocrystals: Fundamental Limitations for the Energy Efficiency of Hot Electron Generation, ACS Energy Lett. 4 (2019) 2552–2568. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b01617.[44] Le Chang, L.V. Besteiro, J. Sun, E.Y. Santiago, S.K. Gray, Z. Wang, A.O. Govorov, Electronic Structure of the Plasmons in Metal Nanocrystals: Fundamental Limitations for the Energy Efficiency of Hot Electron Generation, ACS Energy Lett. 4 (2019) 2552–2568. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b01617.

[45] H. Guan, B. Liu, D. Gong, B. Peng, B. Han, N. Zhang, Direct electrochemical enhanced detection of dopamine based on peroxidase-like activity of Fe3O4@Au composite nanoparticles, Microchemical Journal 164 (2021) 105943. https://doi.org/10.1016/j.microc.2021.105943.[45] H. Guan, B. Liu, D. Gong, B. Peng, B. Han, N. Zhang, Direct electrochemical enhanced detection of dopamine based on peroxidase-like activity of Fe3O4@Au composite nanoparticles, Microchemical Journal 164 ( 2021) 105943. https://doi.org/10.1016/j.microc.2021.105943.

[46] W. Song, M. Chi, M. Gao, B. Zhao, C. Wang, X. Lu, Self-assembly directed synthesis of Au nanorices induced by polyaniline and their enhanced peroxidase-like catalytic properties, J. Mater. Chem. C 5 (2017) 7465–7471. https://doi.org/10.1039/C7TC01761H.[46] W. Song, M. Chi, M. Gao, B. Zhao, C. Wang, X. Lu, Self-assembly directed synthesis of Au nanorices induced by polyaniline and their enhanced peroxidase-like catalytic properties, J. Mater . Chem. C 5 (2017) 7465–7471. https://doi.org/10.1039/C7TC01761H.

[47] D. Zhou, K. Zeng, M. Yang, Gold nanoparticle-loaded hollow Prussian Blue nanoparticles with peroxidase-like activity for colorimetric determination of L-lactic acid, Mikrochim. Acta 186 (2019) 121. https://doi.org/10.1007/s00604-018-3214-7.[47] D. Zhou, K. Zeng, M. Yang, Gold nanoparticle-loaded hollow Prussian Blue nanoparticles with peroxidase-like activity for colorimetric determination of L-lactic acid, Mikrochim. Acta 186 (2019) 121. https://doi.org/10.1007/s00604-018-3214-7.

[48] Z. Xuan, M. Li, P. Rong, W. Wang, Y. Li, D. Liu, Plasmonic ELISA based on the controlled growth of silver nanoparticles, Nanoscale 8 (2016) 17271–17277. https://doi.org/10.1039/C6NR06079J.[48] Z. Xuan, M. Li, P. Rong, W. Wang, Y. Li, D. Liu, Plasmonic ELISA based on the controlled growth of silver nanoparticles, Nanoscale 8 (2016) 17271–17277. https://doi.org/10.1039/C6NR06079J.

[49] J. Liang, H. Liu, C. Huang, C. Yao, Q. Fu, X. Li, D. Cao, Z. Luo, Y. Tang, Aggregated silver nanoparticles based surface-enhanced Raman scattering enzyme-linked immunosorbent assay for ultrasensitive detection of protein biomarkers and small molecules, Anal. Chem. 87 (2015) 5790–5796. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b01011.[49] J. Liang, H. Liu, C. Huang, C. Yao, Q. Fu, X. Li, D. Cao, Z. Luo, Y. Tang, Aggregated silver nanoparticles based surface-enhanced Raman scattering enzyme linked immunosorbent assay for ultrasensitive detection of protein biomarkers and small molecules, Anal. Chem. 87 (2015) 5790–5796. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b01011.

[50] Z. Karim, R. Adnan, M.S. Ansari, Low concentration of silver nanoparticles not only enhances the activity of horseradish peroxidase but alter the structure also, PLoS One 7 (2012) e41422. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0041422.[50] Z. Karim, R. Adnan, M.S. Ansari, Low concentration of silver nanoparticles not only enhances the activity of horseradish peroxidase but alter the structure also, PLoS One 7 (2012) e41422. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0041422.

[51] J. Li, W. Liu, X. Wu, X. Gao, Mechanism of pH-switchable peroxidase and catalase-like activities of gold, silver, platinum and palladium, Biomaterials 48 (2015) 37–44. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2015.01.012.[51] J. Li, W. Liu, X. Wu, X. Gao, Mechanism of pH-switchable peroxidase and catalase-like activities of gold, silver, platinum and palladium, Biomaterials 48 (2015) 37–44. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2015.01.012.

[52] J. Liang, C. Yao, X. Li, Z. Wu, C. Huang, Q. Fu, C. Lan, D. Cao, Y. Tang, Silver nanoprism etching-based plasmonic ELISA for the high sensitive detection of prostate-specific antigen, Biosens. Bioelectron. 69 (2015) 128–134. https://doi.org/10.1016/j.bios.2015.02.026.[52] J. Liang, C. Yao, X. Li, Z. Wu, C. Huang, Q. Fu, C. Lan, D. Cao, Y. Tang, Silver nanoprism etching-based plasmonic ELISA for the highly sensitive detection of prostate-specific antigen, Biosens. Bioelectron. 69 (2015) 128–134. https://doi.org/10.1016/j.bios.2015.02.026.

[53] M. Gorji, S. Mazinani, A.-R. Faramarzi, S. Ghadimi, M. Kalaee, A. Sadeghianmaryan, L.D. Wilson, Coating Cellulosic Material with Ag Nanowires to Fabricate Wearable IR-Reflective Device for Personal Thermal Management: The Role of Coating Method and Loading Level, Molecules 26 (2021). https://doi.org/10.3390/molecules26123570.[53] M. Gorji, S. Mazinani, A.-R. Faramarzi, S. Ghadimi, M. Kalaee, A. Sadeghianmaryan, L.D. Wilson, Coating Cellulosic Material with Ag Nanowires to Fabricate Wearable IR-Reflective Device for Personal Thermal Management: The Role of Coating Method and Loading Level, Molecules 26 (2021). https://doi.org/10.3390/molecules26123570.

[54] J. Junaidi, M.W. Saputra, R. Marjunus, S. Sembiring, S. Hadi, The Quenching and Sonication Effect on the Mechanical Strength of Silver Nanowires Synthesized Using the Polyol Method, Molecules 26 (2021). https://doi.org/10.3390/molecules26082167.[54] J. Junaidi, M.W. Saputra, R. Marjunus, S. Sembiring, S. Hadi, The Quenching and Sonication Effect on the Mechanical Strength of Silver Nanowires Synthesized Using the Polyol Method, Molecules 26 (2021). https://doi.org/10.3390/molecules26082167.

[55] C. Yang, H. Gu, W. Lin, M.M. Yuen, C.P. Wong, M. Xiong, B. Gao, Silver nanowires: from scalable synthesis to recyclable foldable electronics, Adv. Mater. 23 (2011) 3052–3056. https://doi.org/10.1002/adma.201100530.[55] C. Yang, H. Gu, W. Lin, M.M. Yuen, C.P. Wong, M. Xiong, B. Gao, Silver nanowires: from scalable synthesis to recyclable foldable electronics, Adv. Mater. 23 (2011) 3052–3056. https://doi.org/10.1002/adma.201100530.

[56] X.-Z. Xiang, W.-Y. Gong, M.-S. Kuang, L. Wang, Progress in application and preparation of silver nanowires, Rare Met. 35 (2016) 289–298. https://doi.org/10.1007/s12598-016-0695-6.[56] X.-Z. Xiang, W.-Y. Gong, M.-S. Kuang, L. Wang, Progress in application and preparation of silver nanowires, Rare Met. 35 (2016) 289–298. https://doi.org/10.1007/s12598-016-0695-6.

[57] L.R. Shobin, S. Manivannan, One pot rapid synthesis of silver nanowires using NaCl assisted glycerol mediated polyol process, Electron. Mater. Lett. 10 (2014) 1027–1031. https://doi.org/10.1007/s13391-014-4013-x.[57] L.R. Shobin, S. Manivannan, One pot rapid synthesis of silver nanowires using NaCl assisted glycerol mediated polyol process, Electron. Mater. Lett. 10 (2014) 1027–1031. https://doi.org/10.1007/s13391-014-4013-x.

Примеры Examples

Далее настоящее изобретение будет подробно описано в сочетании со следующими примерами, чтобы специалисты в данной области могли лучше понять настоящее изобретение, при этом, настоящее изобретение не ограничивается следующими примерами.Hereinafter, the present invention will be described in detail in conjunction with the following examples so that those skilled in the art can better understand the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.

Пример 1. Синтез СНПExample 1. Synthesis of SNP

Серебряные нанопроволоки были синтезированы из AgNO3 с помощью глицерин-опосредованного полиолового процесса с использованием поливинилпирролидона (ПВП) и NaCl, как описано в разделе [57] с модификациями. 12,5 мл глицерина с 0,5 мМ ПВП (молекулярная масса 58 000 Да) и 8 мМ NaCl нагревали до 80 °С и перемешивали для растворения ПВП в круглодонной колбе на 50 мл. Смесь перемешивали и нагревали до тех пор, пока раствор не становился прозрачным, а затем раствор охлаждали до комнатной температуры. Затем добавляли 50 мМ AgNO3 и перемешивали до полного растворения AgNO3. Затем смесь нагревали до 200 °С в колбонагревателе с круглым дном. Наблюдалось последовательное изменение цвета (розовый – алый – красно-кирпичный непрозрачный – коричневый непрозрачный – черно-коричневый – серо-зеленый) раствора. Реакцию продолжали до появления серо-зеленой окраски, затем смесь охлаждали до комнатной температуры и разбавляли в 100 мл воды. Нанопроволоки центрифугировали при 25 °С при 8000 g в течение 10 мин. Осадок ресуспендировали в 3 мл H2O.Silver nanowires were synthesized from AgNO3 via a glycerol-mediated polyol process using polyvinylpyrrolidone (PVP) and NaCl as described in section [57] with modifications. 12.5 mL of glycerol with 0.5 mM PVP (molecular weight 58,000 Da) and 8 mM NaCl was heated to 80 °C and stirred to dissolve the PVP in a 50 mL round-bottom flask. The mixture was stirred and heated until the solution became clear, and then the solution was cooled to room temperature. Then 50 mM AgNO 3 was added and stirred until AgNO 3 was completely dissolved. The mixture was then heated to 200 °C in a round-bottomed heating mantle. A consistent change in color (pink - scarlet - brick red opaque - brown opaque - black-brown - gray-green) of the solution was observed. The reaction was continued until a gray-green color appeared, then the mixture was cooled to room temperature and diluted in 100 ml of water. The nanowires were centrifuged at 25 °C at 8000 g for 10 min. The sediment was resuspended in 3 ml H2O .

Полученные частицы охарактеризованы методами оптической спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Концентрацию наночастиц определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на масс-спектрометре NexION 2000 (Perkin Elmer, США) путем растворения СНП в 5% HNO3 и измерения концентрации ионов Ag по калибровочной кривой, полученной по серии последовательно разбавленных образцов AgNO3.The resulting particles were characterized by optical spectroscopy and scanning electron microscopy. The concentration of nanoparticles was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry on a NexION 2000 mass spectrometer (Perkin Elmer, USA) by dissolving SNP in 5% HNO3 and measuring the concentration of Ag ions using a calibration curve obtained from a series of serially diluted AgNO3 samples .

Пример 2. Измерение параметров СНП с помощью СЭМExample 2. Measuring SNP parameters using SEM

Изображения СНП методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) получали на микроскопе MAIA3 Tescan (Tescan, Чехия) при ускоряющем напряжении 15 кВ. Образцы СНП в воде в концентрации 10 мкг/мл высушивали на воздухе на кремниевой подложке на углеродном скотче и немедленно анализировали. СЭМ-изображения обрабатывали с использованием программного обеспечения ImageJ для получения распределения частиц по размерам. Показано, что полученные частицы имеют форму проволок (фиг. 1 а-в).Scanning electron microscopy (SEM) images of SNPs were obtained on a MAIA3 Tescan microscope (Tescan, Czech Republic) at an accelerating voltage of 15 kV. Samples of SNP in water at a concentration of 10 μg/mL were air-dried on a silicon substrate on carbon tape and immediately analyzed. SEM images were processed using ImageJ software to obtain particle size distribution. It is shown that the resulting particles have the shape of wires (Fig. 1 a-c).

Пример 3. Ферментоподобная активность СНП.Example 3. Enzyme-like activity of SNP.

20 мкг СНП добавляли в пробирку на 0,6 мл в 200 мкл (40 мМ лимонной кислоты, 40 мМ Na2HPO4 ·2H2O, pH 5), затем добавляли 20 мкл 0,3% H2O2 и 5 мкл ОФД, ТМБ или ДАБ с концентрацией 10 г/л. Растворы инкубировали в течение 60 мин при комнатной температуре и фотографировали с помощью камеры смартфона. Изображения на фиг. 2а подтверждают формирование окрашенного раствора только в случае добавления субстрата – причем в случае ОФД субстрат не преципитирует, а в случае ТМБ и ДАБ – преципитирует.20 μg of SNP was added to a 0.6 ml tube in 200 μl (40 mM citric acid, 40 mM Na 2 HPO 4 2H 2 O, pH 5), then 20 μl of 0.3% H 2 O 2 and 5 μl were added OFD, TMB or DAB with a concentration of 10 g/l. The solutions were incubated for 60 min at room temperature and photographed using a smartphone camera. Images in Figs. 2a confirm the formation of a colored solution only in the case of adding a substrate - and in the case of OPD the substrate does not precipitate, but in the case of TMB and DAB it precipitates.

Пример 4. Обнаружение перекиси водорода с использованием СНПExample 4: Detection of hydrogen peroxide using SNP

H2O2-зависимую ферментоподобную активность СНП изучали следующим образом. 10 мкг СНП в 50 мкл буфера (40 мМ лимонной кислоты, 40 мМ Na2HPO4 2H2O, pH 5) смешивали с 50 мкл H2O2 в различных концентрациях. Затем добавляли 50 мкл 0,08% субстрата ОФД. Оптическую плотность каждой лунки измеряли с помощью микропланшентного анализатора Infinite 1000 Pro (Tecan, Австрия) при длине волны λ = 450 нм через 10, 30, 60, 90, 120 и 150 мин инкубации. Фиг. 2б подтверждает зависимость изменения поглощения образцов при повышении концентрации перекиси водорода: чем больше концентрация перекиси водорода, тем выше поглощение раствора, причем развитие окраски формируется уже через 30 минут инкубации.The H 2 O 2 -dependent enzyme-like activity of SNP was studied as follows. 10 μg of SNP in 50 μl of buffer (40 mM citric acid, 40 mM Na 2 HPO 4 2H 2 O, pH 5) was mixed with 50 μl of H 2 O 2 at various concentrations. Then 50 μl of 0.08% OPD substrate was added. The optical density of each well was measured using an Infinite 1000 Pro microplate analyzer (Tecan, Austria) at a wavelength λ = 450 nm after 10, 30, 60, 90, 120 and 150 min of incubation. Fig. Figure 2b confirms the dependence of the change in the absorption of samples with increasing concentration of hydrogen peroxide: the higher the concentration of hydrogen peroxide, the higher the absorption of the solution, and color development is formed after 30 minutes of incubation.

Пример 5. Детекция pH с использованием СНПExample 5: pH Detection Using SNP

pH растворов с помощью ферментоподобной активности СНП исследовали следующим образом. 20 мкл СНП разных концентраций смешивали со 100 мкл 0,04% субстрата ОФД и 0,03% H2O2 в буферах с разным pH – от pH 2 до pH 9. Оптическую плотность каждой лунки измеряли с помощью микропланшентного анализатора Infinite 1000 Pro (Tecan, Австрия) при длине волны λ = 450 нм после 15 мин инкубации. Данные на фиг. 3 а,б свидетельствуют о pH-зависимом окрашивании раствора в диапазоне pH от 2 до 9 и концентрации нанопроволок от 0.3 до 233 мкг/мл. С использованием данного метода и калибровочной прямой, построенной для концентрации нанопроволок 78 мкг/мл, было проведено измерение pH буферов с неизвестными до теста значения, которые совпали со значениями, измеренными pH-метром.The pH of solutions was studied using the enzyme-like activity of SNP as follows. 20 µl of SNP of different concentrations were mixed with 100 µl of 0.04% OPD substrate and 0.03% H 2 O 2 in buffers with different pH - from pH 2 to pH 9. The optical density of each well was measured using an Infinite 1000 Pro microplate analyzer ( Tecan, Austria) at wavelength λ = 450 nm after 15 min of incubation. Data in Fig. 3 a, b indicate pH-dependent coloring of the solution in the pH range from 2 to 9 and the concentration of nanowires from 0.3 to 233 μg/ml. Using this method and a calibration line constructed for a nanowire concentration of 78 μg/ml, the pH of buffers with unknown values before the test was measured, which coincided with the values measured by a pH meter.

Пример 6. Химическая конъюгацияExample 6 Chemical Conjugation

Бычий сывороточный альбумин, меченный фолиевой кислотой (БСА-ФК), готовили следующим образом. Фолиевую кислоту (ФК) с гидрохлоридом 1-этил-3-карбодиимида (EDC) и N-гидроксисукцинимидом (NHS) растворяли в буфере, содержащем 50 % ДМСО и 50 % 0,1 М морфолиноэтансульфоновой кислоты при конечной концентрации ФК 10 г/л при массовом соотношении ФК:EDC:NHS = 10:6,5:4,8. Полученную смесь инкубировали 40 мин при +20 °С, затем к этой смеси добавляли 400 мкл БСА в концентрации 6,7 г/л в воде. Смесь инкубировали 8 ч при комнатной температуре. Затем полученный конъюгат очищали от побочных продуктов реакции на колонках NAP-5 (GE Healthcare Life Sciences, США) и измеряли концентрацию конъюгата с помощью BCA-теста.Folic acid-labeled bovine serum albumin (BSA-FA) was prepared as follows. Folic acid (FA) with 1-ethyl-3-carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) was dissolved in a buffer containing 50% DMSO and 50% 0.1 M morpholinoethanesulfonic acid at a final FA concentration of 10 g/L at mass ratio PC:EDC:NHS = 10:6.5:4.8. The resulting mixture was incubated for 40 min at +20 °C, then 400 μl of BSA at a concentration of 6.7 g/l in water was added to this mixture. The mixture was incubated for 8 h at room temperature. Then the resulting conjugate was purified from reaction byproducts using NAP-5 columns (GE Healthcare Life Sciences, USA) and the conjugate concentration was measured using a BCA test.

БСА, меченный ФИТЦ (БСА-ФИТЦ), готовили путем быстрого смешивания 100 мкл БСА в концентрации 20 г/л в фосфатном буфере, рН 7,4, с 10 мкл ФИТЦ в концентрации 9,4 г/л в ДМСО. Раствор инкубировали в течение 4 ч, избыток непрореагировавших молекул ФИТЦ удаляли с помощью колонок Zeba Spin Desalting Columns (MWCO 7 кДа) в соответствии с рекомендациями производителя.FITC-labeled BSA (BSA-FITC) was prepared by rapidly mixing 100 μL of 20 g/L BSA in phosphate buffer, pH 7.4, with 10 μL of 9.4 g/L FITC in DMSO. The solution was incubated for 4 h, and excess unreacted FITC molecules were removed using Zeba Spin Desalting Columns (MWCO 7 kDa) according to the manufacturer's recommendations.

СНП, модифицированные ФИТЦ (СНП-ФИТЦ), получали путем химической конъюгации СНП с БСА-ФИТЦ. 420 мкг СНП инкубировали с 10 мг гидрохлорида 1-этил-3-карбодиимида и 10 мг N-гидроксисульфосукцинимида в 150 мкл 0,1 М MES (морфолиноэтансульфокислота), рН 5, в течение 30 мин при комнатной температуре. Далее центрифугированием удаляли избыток непрореагировавших веществ, к СНП добавляли 200 мкг БСА-ФИТЦ 2 г/л и смесь тщательно обрабатывали ультразвуком. Образец инкубировали в течение 8 ч при комнатной температуре и отмывали от несвязанного БСА-ФИТЦ центрифугированием.FITC-modified SNPs (SNP-FITC) were prepared by chemical conjugation of SNPs with BSA-FITC. 420 μg of SNP were incubated with 10 mg of 1-ethyl-3-carbodiimide hydrochloride and 10 mg of N-hydroxysulfosuccinimide in 150 μl of 0.1 M MES (morpholinoethanesulfonic acid), pH 5, for 30 min at room temperature. Next, excess unreacted substances were removed by centrifugation, 200 μg of BSA-FITC 2 g/l was added to SNP, and the mixture was thoroughly treated with ultrasound. The sample was incubated for 8 hours at room temperature and washed from unbound BSA-FITC by centrifugation.

СНП, модифицированные анти-ФК IgG (СНП-анти-ФК IgG), получали путем химической конъюгации СНП с анти-ФК IgG, клон FA1. 500 мкг СНП инкубировали с 5 мг гидрохлорида 1-этил-3-карбодиимида (Sigma) и 5 мг N-гидроксисульфосукцинимида в 200 мкл 0,1 М MES (морфолиноэтансульфоновой кислоты), рН 5,0, в течение 30 мин при комнатной температуре. Далее центрифугированием удаляли избыток непрореагировавших веществ, к СНП добавляли 200 мкг анти-ФК IgG 1 г/л и смесь тщательно обрабатывали ультразвуком. Образец инкубировали в течение 8 ч при комнатной температуре и отмывали от несвязанных анти-ФК IgG тройным центрифугированием.SNP modified with anti-FK IgG (SNP-anti-FK IgG) was prepared by chemical conjugation of SNP with anti-FK IgG, clone FA1. 500 μg of SNP were incubated with 5 mg of 1-ethyl-3-carbodiimide hydrochloride (Sigma) and 5 mg of N-hydroxysulfosuccinimide in 200 μl of 0.1 M MES (morpholinoethanesulfonic acid), pH 5.0, for 30 min at room temperature. Next, excess unreacted substances were removed by centrifugation, 200 μg of anti-FK IgG 1 g/l was added to the SNP, and the mixture was thoroughly treated with ultrasound. The sample was incubated for 8 hours at room temperature and washed from unbound anti-PK IgG by triple centrifugation.

СНП, модифицированные анти-биотин IgG (СНП-анти-биотин IgG), получали путем химической конъюгации СНП с анти-биотин IgG, клон B25. 500 мкг СНП инкубировали с 5 мг гидрохлорида 1-этил-3-карбодиимида и 5 мг N-гидроксисульфосукцинимида в 200 мкл 0,1 М MES (морфолиноэтансульфоновой кислоты), рН 5,0, в течение 30 мин при комнатной температуре. Далее центрифугированием удаляли избыток непрореагировавших веществ, к СНП добавляли 200 мкг анти-биотин IgG 1 г/л и смесь тщательно обрабатывали ультразвуком. Образец инкубировали в течение 8 ч при комнатной температуре и отмывали от несвязанных анти-биотин IgG тройным центрифугированием.Anti-biotin IgG modified SNPs (anti-biotin IgG SNPs) were prepared by chemical conjugation of SNPs to anti-biotin IgG, clone B25. 500 μg of SNP were incubated with 5 mg of 1-ethyl-3-carbodiimide hydrochloride and 5 mg of N-hydroxysulfosuccinimide in 200 μl of 0.1 M MES (morpholinoethanesulfonic acid), pH 5.0, for 30 min at room temperature. Next, excess unreacted substances were removed by centrifugation, 200 μg of anti-biotin IgG 1 g/l was added to the SNP, and the mixture was thoroughly treated with ultrasound. The sample was incubated for 8 hours at room temperature and washed from unbound anti-biotin IgG by triple centrifugation.

Пример 7. Использование СНП в качестве меток в иммунохроматографии на тест-полоскахExample 7. Use of SNPs as labels in immunochromatography on test strips

Использование СНП в качестве оптических маркеров изучали с помощью иммунохроматографии на нитроцеллюлозных тест-полосках (UniSart CN 140 Membrane (Sartorius)). 1 мкл анти-ФИТЦ IgG в концентрации 1 г/л локально сорбировали на мембрану тест-полоски шириной 2,5 мм. СНП, модифицированный ФИТЦ, в коллоидной форме вносили в пробирку в 20 мкл Трис-буфера с 1% БСА и 0,05% Твин-20. Нижний конец тест-полоски помещали в пробирку, и СНП вместе с растворителем начинали мигрировать вверх по полоске. Когда вся жидкость была поглощена тест-полоской, в пробирку дважды последовательно добавляли 20 мкл Трис с 1% БСА и 0,05% Твин-20, чтобы дать возможность всем частицам мигрировать по тест-полоске и отмыть несвязавшиеся, если таковые имеются. В случае специфического взаимодействия первого и второго компонентов в области локализации IgG обнаруживались видимые СНП, что выявлялось визуально по образованию линии коричневого цвета на полоске. Данные на фиг. 4 а-в свидетельствуют об эффективном использовании СНП в формате меток для иммунохромагорафии.The use of SNPs as optical markers was studied using immunochromatography on nitrocellulose test strips (UniSart CN 140 Membrane (Sartorius)). 1 μl of anti-FITC IgG at a concentration of 1 g/l was locally adsorbed onto the membrane of a 2.5 mm wide test strip. SNP, modified by FITC, in colloidal form was added to a test tube in 20 μl of Tris buffer with 1% BSA and 0.05% Tween-20. The lower end of the test strip was placed in a test tube, and SNPs, along with the solvent, began to migrate up the strip. When all the liquid had been absorbed by the test strip, 20 μl of Tris with 1% BSA and 0.05% Tween 20 were added to the tube twice in succession to allow all particles to migrate along the test strip and to wash away unbound particles, if any. In the case of a specific interaction between the first and second components, visible SNPs were detected in the area of IgG localization, which was detected visually by the formation of a brown line on the strip. Data in Fig. 4 a-c indicate the effective use of SNPs in the label format for immunochromagoraphy.

Пример 8. Обнаружение фолиевой кислоты в иммунохроматографии на тест-полоскахExample 8 Detection of folic acid in immunochromatography on test strips

Возможность использования СНП в качестве оптических маркеров изучали с помощью иммунохроматографии на нитроцеллюлозных тест-полосках (UniSart CN 140 Membrane, Sartorius). 1 мкл БСА-ФК в концентрации 1 г/л локально сорбировали на мембрану тест-полоски шириной 2,0 мм.The possibility of using SNPs as optical markers was studied using immunochromatography on nitrocellulose test strips (UniSart CN 140 Membrane, Sartorius). 1 μl of BSA-FA at a concentration of 1 g/l was locally adsorbed onto the membrane of a test strip 2.0 mm wide.

Модифицированные анти-ФК IgG СНП в коллоидной форме вносили в пробирку в 20 мкл 0,1 М Трис-буфера с 1% БСА и 0,05% Твин-20 с разными концентрациями фолиевой кислоты (ФК). Нижний конец тест-полоски помещали в пробирку, и СНП вместе с растворителем начинали мигрировать вверх по полоске. Когда вся жидкость была поглощена тест-полоской, в пробирку дважды последовательно добавляли 20 мкл Трис с 1% БСА и 0,05% Твин-20, чтобы дать возможность всем частицам мигрировать вдоль тест-полоски и отмыть несвязавшиеся, если таковые имеются. В случае, когда первый и второй компоненты взаимодействовали специфически, в области локализации БСА-ФК обнаруживались видимые СНП, что выявлялось визуально по формированию цветной линии на тест-полоске. Данные, представленные на фиг. 5а, б свидетельствуют об эффективной детекции фолиевой кислоты в диапазоне концентраций от 0.1 мкМ до 100 мкМ.Modified anti-FK IgG SNPs in colloidal form were added to a test tube in 20 μl of 0.1 M Tris buffer with 1% BSA and 0.05% Tween-20 with different concentrations of folic acid (FA). The lower end of the test strip was placed in a test tube, and SNPs, along with the solvent, began to migrate up the strip. When all the liquid had been absorbed by the test strip, 20 μl of Tris with 1% BSA and 0.05% Tween 20 were added to the tube twice in succession to allow all particles to migrate along the test strip and to wash away unbound particles, if any. In the case when the first and second components interacted specifically, visible SNPs were detected in the area of BSA-PA localization, which was detected visually by the formation of a colored line on the test strip. The data presented in Fig. 5a, b indicate effective detection of folic acid in the concentration range from 0.1 µM to 100 µM.

Пример 9. Обнаружение биотина в иммунохроматографии на тест-полоскахExample 9. Detection of biotin in immunochromatography on test strips

Свойство СНП как оптических маркеров показали с помощью иммунохроматографии на нитроцеллюлозных тест-полосках (UniSart CN 140 Membrane, Sartorius). 1 мкл БСА-биотин в концентрации 1 г/л локально сорбировали на мембрану тест-полоски шириной 2,0 мм.The properties of SNPs as optical markers were demonstrated using immunochromatography on nitrocellulose test strips (UniSart CN 140 Membrane, Sartorius). 1 μl of BSA-biotin at a concentration of 1 g/l was locally adsorbed onto the membrane of a 2.0 mm wide test strip.

Модифицированные анти-биотин IgG СНП в коллоидной форме вносили в пробирку в 20 мкл 0,1 М Трис-буфера с 1% БСА и 0,05% Твин-20 с разными концентрациями биотина. Нижний конец тест-полоски помещали в пробирку, и СНП вместе с растворителем начинали мигрировать вверх по полоске. Когда вся жидкость была поглощена тест-полоской, в пробирку дважды последовательно добавляли 20 мкл Трис с 1% БСА и 0,05% Твин-20, чтобы дать возможность всем частицам мигрировать вдоль тест-полоски и отмыть несвязавшиеся, если таковые имеются. В случае, когда первый и второй компоненты взаимодействовали специфически, в области локализации БСА-биотин обнаруживались видимые СНП, что выявлялось визуально по формированию цветной линии на тест-полоске. С использованием данного метода была проведена детекция биотина в диапазоне концентраций от 0.5 мкМ до 100 мкМ.Modified anti-biotin IgG SNPs in colloidal form were added to a test tube in 20 μl of 0.1 M Tris buffer with 1% BSA and 0.05% Tween-20 with different concentrations of biotin. The lower end of the test strip was placed in a test tube, and SNPs, along with the solvent, began to migrate up the strip. When all the liquid had been absorbed by the test strip, 20 μl of Tris with 1% BSA and 0.05% Tween 20 were added to the tube twice in succession to allow all particles to migrate along the test strip and to wash away unbound particles, if any. In the case when the first and second components interacted specifically, visible SNPs were detected in the BSA-biotin localization area, which was detected visually by the formation of a colored line on the test strip. Using this method, biotin was detected in the concentration range from 0.5 µM to 100 µM.

Пример 10. Обнаружение олигонуклеотидов на тест-полосках.Example 10. Detection of oligonucleotides on test strips.

Свойство СНП как оптических маркеров показали с помощью иммунохроматографии на нитроцеллюлозных тест-полосках (UniSart CN 140 Membrane, Sartorius). 1 мкл захватывающего 20-членного олигонуклеотида в концентрации 1 мкмол/л локально сорбировали на мембрану тест-полоски в зоне тест-линии шириной 2,0 мм и облучали ультрафиолетом для иммобилизации.The properties of SNPs as optical markers were demonstrated using immunochromatography on nitrocellulose test strips (UniSart CN 140 Membrane, Sartorius). 1 μl of a capture 20-mer oligonucleotide at a concentration of 1 μmol/l was locally adsorbed onto the test strip membrane in a 2.0 mm wide test line area and irradiated with ultraviolet light for immobilization.

Модифицированные распознающим 20-мерным олигонуклеотидом СНП (методом солевого состаривания) в коллоидной форме вносили в пробирку в 20 мкл в 0,1 М Трис-буфера с 0,05% Твин-20 и концетрацией NaCl от 150 мМ до 1М и/или концентрацией MgCl2 с концентрацией от 1мМ до 3 мМ с разными концентрациями олигонуклеотида-аналита (комлементарного с одного конца захватывающему олигонуклеотиду, а с другого – распознающему, для образования сэндвича). Нижний конец тест-полоски помещали в пробирку, и СНП вместе с растворителем начинали мигрировать вверх по полоске. Когда вся жидкость была поглощена тест-полоской, в пробирку дважды последовательно добавляли 20 мкл буфера, чтобы дать возможность всем частицам мигрировать вдоль тест-полоски и отмыть несвязавшиеся, если таковые имеются (этот шаг был необязательным). В случае, когда первый и второй компоненты взаимодействовали специфически, на тест-линии обнаруживались видимые СНП, что выявлялось визуально по формированию цветной линии на тест-полоске. С использованием данного метода была проведена детекция различных олигонуклеоидов в диапазоне концентраций от 1 нМ до 10 мкМ.SNPs modified with a recognizing 20-mer oligonucleotide (by salt aging method) in colloidal form were added to a 20 μl test tube in 0.1 M Tris buffer with 0.05% Tween-20 and a NaCl concentration of 150 mM to 1 M and/or a MgCl2 concentration with a concentration from 1 mM to 3 mM with different concentrations of the analyte oligonucleotide (complementary at one end to the capturing oligonucleotide, and at the other to the recognition oligonucleotide, to form a sandwich). The lower end of the test strip was placed in a test tube, and SNPs, along with the solvent, began to migrate up the strip. When all the liquid had been absorbed by the test strip, 20 µl of buffer was added to the tube twice in succession to allow all particles to migrate along the test strip and to wash away any unbound particles, if any (this step was optional). In the case when the first and second components interacted specifically, visible SNPs were detected on the test line, which was detected visually by the formation of a colored line on the test strip. Using this method, detection of various oligonucleoids was carried out in the concentration range from 1 nM to 10 μM.

Пример 11. Обнаружение флуоресцеинизиотиоционата (ФИТЦ) в режиме иммуноферментного анализаExample 11 Detection of fluorescein isiothiocyanate (FITC) in enzyme immunoassay mode

0,3 мкг бычьего сывороточного альбумина, химически связанного с ФИТЦ (БСА-ФИТЦ), сорбировали в лунки 96-луночных микропланшетов с использованием 100 мкл карбонатно-бикарбонатного буфера, рН 9,2, в течение ночи при комнатной температуре. Далее содержимое лунок удаляли и добавляли в лунки по 200 мкл воды с 3% обезжиренным молоком. Через 1 ч раствор удаляли, а микропланшет однократно промывали водой. Далее 3 мкг СНП, модифицированных антителоми против ФИТЦ, клон FC11, смешивали с различными концентрациями ФИТЦ в 100 мкл фосфатно-солевого буфера (PBS) с 1% БСА и добавляли в лунки. Раствор инкубировали в течение 1 ч при комнатной температуре при перемешивании с последующей трехкратной промывкой 200 мкл воды. Далее в лунки добавляли по 185 мкл цитратно-фосфатного буфера, рН 6,0 и 15 мкл 1,075% перекиси водорода в воде и 15 мкл 1,72% о-фенилендиамина (ОФД). Оптическую плотность измеряли с помощью микропланшетного анализитора ClarioStar (BMG LABTECH, Ортенберг, Германия) при длине волны 450 нм. С использованием данного метода была выполнена детекция ФИТЦ с пределом обнаружения 0.1 мкг/мл.0.3 μg of bovine serum albumin chemically bound to FITC (BSA-FITC) was adsorbed into the wells of 96-well microplates using 100 μl of carbonate-bicarbonate buffer, pH 9.2, overnight at room temperature. Next, the contents of the wells were removed and 200 μl of water with 3% skim milk was added to the wells. After 1 hour, the solution was removed, and the microplate was washed once with water. Next, 3 μg of anti-FITC antibody-modified SNP, clone FC11, was mixed with various concentrations of FITC in 100 μl of phosphate-buffered saline (PBS) with 1% BSA and added to the wells. The solution was incubated for 1 hour at room temperature with stirring, followed by washing three times with 200 μl of water. Next, 185 μl of citrate-phosphate buffer, pH 6.0, and 15 μl of 1.075% hydrogen peroxide in water and 15 μl of 1.72% o-phenylenediamine (OPD) were added to the wells. Optical density was measured using a ClarioStar microplate analyzer (BMG LABTECH, Ortenberg, Germany) at a wavelength of 450 nm. Using this method, detection of FITC was performed with a detection limit of 0.1 μg/ml.

Сущность изобретения поясняется чертежами фиг. 1-6.The essence of the invention is illustrated by the drawings of Figs. 1-6.

На фиг. 1 представлены: СЭМ-изображения СНП; шкалы: 1 мкм (а), 2 мкм (б), 5 мкм (в). (г) Распределение СНП по размерам (диаметрам), полученное с помощью обработки изображений СЭМ, средний диаметр составляет 46 ± 8 нм. (д) UV-Vis-IR cпектр поглощения СНП. Образец СНП имеет два пика поглощения при длинах волн 352 и 377 нм, вызванные свойством локализованного поверхностного плазмонного резонанса синтезированных наночастиц.In fig. 1 shows: SEM images of SNP; scales: 1 µm (a), 2 µm (b), 5 µm (c). (d) Size (diameter) distribution of SNPs obtained by SEM image processing, with an average diameter of 46 ± 8 nm. (e) UV-Vis-IR absorption spectrum of SNP. The SNP sample has two absorption peaks at wavelengths of 352 and 377 nm, caused by the localized surface plasmon resonance property of the synthesized nanoparticles.

На фиг. 2 представлены: (а) Изображения цветной реакции окисления различных субстратов – ТМБ, ОФД и ДАБ H2O2 с СНП (слева направо, СНП без субстрата, СНП в присутствии TMB, ОФД и ДАБ). (б) Пероксидазоподобная активность СНП зависит от концентрации H2O2 в линейном диапазоне на 3 порядка. Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение.In fig. Figure 2 shows: (a) Images of the color reaction of the oxidation of various substrates - TMB, OPD and DAB H 2 O 2 with SNP (from left to right, SNP without substrate, SNP in the presence of TMB, OPD and DAB). (b) The peroxidase-like activity of SNP depends on the concentration of H 2 O 2 in a linear range by 3 orders of magnitude. Data are presented as mean ± standard deviation.

На фиг. 3 представлена рН-зависимая ферментоподобная активность СНП. (а) Пероксидазоподобная активность СНП зависит от pH и концентрации СНП. (б) Поглощение OPD, окисленного H2O2 с СНП, с поправкой на исходный уровень поглощения (поглощение СНП). Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение.In fig. Figure 3 shows the pH-dependent enzyme-like activity of SNP. (a) The peroxidase-like activity of SNP depends on the pH and concentration of SNP. (b) Uptake of OPD oxidized by H 2 O 2 with SNP, corrected for baseline uptake (SNP uptake). Data are presented as mean ± standard deviation.

На фиг. 4 представлена схема и результаты использования СНП в качестве оптических меток для анализа в формате иммунохроматографии, в частности, продемонстрировано взаимодействие антител, связывающих флуоресцеинизотиоционат (ФИТЦ) с серебряными нанопроволоками, покрытыми белком-носителем с флуоресцеинизотиоционатом. (а) Схема анализа. (б) Интенсивность флуоресценции исходных серебряных нанопроволок СНП и серебряных нанопроволок СНП, модифицированных флуоресцеинизотиоционатом, ФИТЦ. Анализ проведён методом флуоресцентной спектроскопии при длине волны возбуждения = 492 нм, и длине волны испускания флуоресценции = 518 нм. (c) Репрезентативные изображения иммунохроматографического анализа на нитроцеллюлозной мембране: отрицательный контроль (без антител против ФИТЦ) и положительный анализ с визуализацией тест-полоски результаты.In fig. Figure 4 presents a diagram and results of using SNPs as optical labels for analysis in immunochromatography format; in particular, the interaction of antibodies that bind fluorescein isothiocyanate (FITC) with silver nanowires coated with a carrier protein with fluorescein isothiocyanate is demonstrated. (a) Analysis scheme. (b) Fluorescence intensity of pristine SNP silver nanowires and fluorescein isothiocyanate-modified FITC silver nanowires. The analysis was carried out by fluorescence spectroscopy at excitation wavelength = 492 nm, and fluorescence emission wavelength = 518 nm. (c) Representative images of an immunochromatographic assay on a nitrocellulose membrane: negative control (no anti-FITC antibodies) and positive assay with test strip visualization of results.

На фиг. 5 представлена схема и результаты обнаружения витамина – фолиевой кислоты с помощью СНП в качестве оптических меток в анализе латерального потока. (а) Схема анализа. Белковый носитель (БСА), конъюгированный с фолиевой кислотой (ФК), наносят на поверхность иммунохроматографической тест-полоски. Затем полоску погружают в раствор, содержащий исследуемый образец, к которому добавляют СНП, конъюгированные с анти-ФК IgG. Когда концентрация ФК достаточно высока, она блокирует антитела на СНП, и СНП не связываются с белком-носителем на тест-полоске. Когда концентрация ФК низкая, СНП связываются с белком-носителем. Благодаря свойству локализованного поверхностного плазмонного резонанса СНП обладают цветом и поэтому являются эффективными оптическими метками, образуя окрашенную полосу в случае связывания в зависимости от концентрации CAP. (б) Результат иммунологического анализа. Интенсивность полосообразования на тесте полосы обратно пропорциональна концентрации фолиевой кислоты: чем выше концентрация ФК, тем ниже сигнал.In fig. Figure 5 shows the diagram and results of detection of vitamin - folic acid using SNPs as optical tags in lateral flow analysis. (a) Analysis scheme. A protein carrier (BSA) conjugated with folic acid (FA) is applied to the surface of an immunochromatographic test strip. The strip is then immersed in a solution containing the test sample, to which SNPs conjugated with anti-FK IgG are added. When the concentration of FA is high enough, it blocks the antibodies on the SNP, and the SNP does not bind to the carrier protein on the test strip. When FA concentration is low, SNPs bind to the carrier protein. Due to the property of localized surface plasmon resonance, SNPs have color and are therefore effective optical labels, producing a colored band upon binding depending on the CAP concentration. (b) Result of immunological analysis. The intensity of banding on the strip test is inversely proportional to the concentration of folic acid: the higher the concentration of FA, the lower the signal.

На фиг. 6 представлена схема обнаружения низкомолекулярных аналитов (например, флуоресцеинизотиоционат, ФИТЦ) с использованием пероксидазоподобных свойств СНП в формате иммуноферментного анализа. (а) Схема анализа. Белковый носитель (БСА), конъюгированный с аналитом (ФИТЦ), адсорбирован на твердой фазе – поверхности 96-луночного планшета. Далее на поверхность наносят СНП, конъюгированные с анти-ФИТЦ IgG, и смешивают с тестируемым образцом. Когда концентрация ФИТЦ достаточно высока, он блокирует антитела на СНП, и СНП не связываются с белком-носителем. Когда концентрация ФИТЦ низкая, СНП связываются с белком-носителем. После добавления хромогенного субстрата появляется окраска раствора из-за пероксидазоподобных свойств СНП. Измерение оптической плотности раствора позволяет отслеживать концентрацию ФИТЦ.In fig. Figure 6 shows a scheme for the detection of low molecular weight analytes (for example, fluorescein isothiocyanate, FITC) using the peroxidase-like properties of SNP in an enzyme-linked immunosorbent assay format. (a) Analysis scheme. A protein carrier (BSA) conjugated to an analyte (FITC) is adsorbed on the solid phase - the surface of a 96-well plate. Next, SNPs conjugated with anti-FITC IgG are applied to the surface and mixed with the test sample. When the concentration of FITC is high enough, it blocks the antibodies to the SNP, and the SNP does not bind to the carrier protein. When FITC concentration is low, SNPs bind to the carrier protein. After adding a chromogenic substrate, a color appears in the solution due to the peroxidase-like properties of SNP. Measuring the optical density of a solution allows you to monitor the concentration of FITC.

Claims (26)

1. Способ детекции аналита в образце, включающий по крайней мере следующие стадии:1. A method for detecting an analyte in a sample, including at least the following steps: i) иммобилизация на поверхности твердой фазы рецептора против упомянутого аналита или молекулярного комплекса, включающего в себя аналог упомянутого аналита,i) immobilizing on the surface of the solid phase a receptor against said analyte or a molecular complex including an analogue of said analyte, ii) инкубирование с упомянутой твердой фазой упомянутого образца,ii) incubating with said solid phase of said sample, iii) инкубирование с упомянутой твердой фазой суспензии серебряных нанопроволок, конъюгированных с антителом против упомянутого аналита, iii) incubating with said solid phase a suspension of silver nanowires conjugated with an antibody against said analyte, iv) удаление из образца несвязавшихся серебряных нанопроволок,iv) removing unbound silver nanowires from the sample, v) инкубирование с упомянутой твердой фазой раствора перекиси водорода и хромогенного субстрата, выбранного из группы: тетраметилбензидин, о-фенилендиамин, диаминобензидин;v) incubating with said solid phase a solution of hydrogen peroxide and a chromogenic substrate selected from the group: tetramethylbenzidine, o-phenylenediamine, diaminobenzidine; vi) измерение оптической плотности для определения содержания упомянутого аналита в упомянутом образце по калибровочной кривой.vi) measuring absorbance to determine the content of said analyte in said sample from a calibration curve. 2. Способ по п.1, в котором упомянутые серебряные нанопроволоки имеют длину от 1 до 15 мкм.2. The method according to claim 1, wherein said silver nanowires have a length of from 1 to 15 microns. 3. Способ по п.1, в котором упомянутые серебряные нанопроволоки имеют диаметр от 10 до 100 нм.3. The method according to claim 1, wherein said silver nanowires have a diameter of 10 to 100 nm. 4. Способ по п.1, в котором упомянутое инкубирование проводят от 1 до 150 мин.4. The method according to claim 1, in which said incubation is carried out from 1 to 150 minutes. 5. Способ по п.1, в котором упомянутое инкубирование проводят при температуре от 4 до 30 градусов цельсия.5. The method according to claim 1, in which said incubation is carried out at a temperature of 4 to 30 degrees Celsius. 6. Способ по п.1, в котором упомянутая калибровочная кривая измеряется параллельно для образцов с известным содержанием молекул упомянутого аналита.6. The method according to claim 1, wherein said calibration curve is measured in parallel for samples with a known content of molecules of said analyte. 7. Способ по п.1, в котором концентрация перекиси водорода в упомянутом растворе составляет от 0.2 до 300 мкмоль/литр.7. The method according to claim 1, in which the concentration of hydrogen peroxide in said solution is from 0.2 to 300 µmol/liter. 8. Способ по п.1, в котором концентрация упомянутого хромогенного субстрата в упомянутом растворе составляет от 1 до 10 ммоль/литре.8. The method according to claim 1, in which the concentration of said chromogenic substrate in said solution is from 1 to 10 mmol/liter. 9. Способ по п.1, в котором концентрация упомянутых серебряных нанопроволок в упомянутом растворе составляет от 10 до 100 мг/литре.9. The method according to claim 1, wherein the concentration of said silver nanowires in said solution is from 10 to 100 mg/liter. 10. Способ по п.1, в котором упомянутое измерение оптической плотности упомянутого раствора проводят на длине волны от 450 до 530 нм.10. The method according to claim 1, wherein said measurement of the optical density of said solution is carried out at a wavelength from 450 to 530 nm. 11. Способ по п.1, в котором упомянутый аналит является малой молекулой.11. The method of claim 1, wherein said analyte is a small molecule. 12. Способ по п.1, в котором упомянутый аналит является белком.12. The method of claim 1, wherein said analyte is a protein. 13. Способ по п.1, в котором упомянутый аналит является нуклеиновой кислотой.13. The method of claim 1, wherein said analyte is a nucleic acid. 14. Способ по п.1, в котором упомянутая твердая фаза является многолуночным планшетом.14. The method according to claim 1, wherein said solid phase is a multi-well plate. 15. Способ по п.1, в котором упомянутая твердая фаза является тест-полоской.15. The method according to claim 1, wherein said solid phase is a test strip. 16. Способ по п.15, в котором упомянутая тест-полоска содержит в себе нитроцеллюлозную мембрану.16. The method according to claim 15, wherein said test strip contains a nitrocellulose membrane. 17. Способ по п.1, в котором упомянутое измерение оптической плотности осуществляют при помощи оптических методов регистрации.17. The method according to claim 1, in which said measurement of optical density is carried out using optical recording methods. 18. Способ по п.15, в котором детектирование количества задержавшихся на тест-линии упомянутой тест-полоски наночастиц упомянутых серебряных нанопроволок осуществляют в течении менее чем 20 минут после начала анализа.18. The method according to claim 15, in which detection of the number of nanoparticles of said silver nanowires retained on the test line of said test strip is carried out within less than 20 minutes after the start of the analysis. 19. Способ по п.1, в котором упомянутое антитело моноклональное.19. The method according to claim 1, in which said antibody is monoclonal. 20. Способ по п.1, в котором упомянутое антитело поликлональное.20. The method according to claim 1, wherein said antibody is polyclonal.
RU2022134155A 2022-12-23 Method of solid-phase catalytic analysis of analyte content in sample using silver nanowires RU2808559C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808559C1 true RU2808559C1 (en) 2023-11-29

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060146323A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-06 Alexandre Bratkovski Nanowires for surface-enhanced raman scattering molecular sensors
RU2296995C2 (en) * 2003-06-20 2007-04-10 Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора) Method for multiple-discipline immunochemical detection of antigens in liquid samples
RU2658052C2 (en) * 2012-07-26 2018-06-19 Универсидад Де Сарагоса Biosensor comprising metal nanoparticles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2296995C2 (en) * 2003-06-20 2007-04-10 Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора) Method for multiple-discipline immunochemical detection of antigens in liquid samples
US20060146323A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-06 Alexandre Bratkovski Nanowires for surface-enhanced raman scattering molecular sensors
RU2658052C2 (en) * 2012-07-26 2018-06-19 Универсидад Де Сарагоса Biosensor comprising metal nanoparticles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAROSZ M. et al. New H2O2 sensors based on silver nanowire arrays // Zaštita materijala, 2013, V.54, pp.249-254. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tan et al. Silver nanoparticle in biosensor and bioimaging: Clinical perspectives
Ma et al. Dual quantification of microRNAs and telomerase in living cells
Zhang et al. Upconversion nanoprobes: recent advances in sensing applications
Liu et al. SERS tags for biomedical detection and bioimaging
Khlebtsov et al. Gap-enhanced Raman tags: fabrication, optical properties, and theranostic applications
Mickert et al. Measurement of sub-femtomolar concentrations of prostate-specific antigen through single-molecule counting with an upconversion-linked immunosorbent assay
Daraee et al. Application of gold nanoparticles in biomedical and drug delivery
Giner-Casares et al. Inorganic nanoparticles for biomedicine: where materials scientists meet medical research
Liu et al. Glucose oxidase-catalyzed growth of gold nanoparticles enables quantitative detection of attomolar cancer biomarkers
Grubisha et al. Femtomolar detection of prostate-specific antigen: an immunoassay based on surface-enhanced Raman scattering and immunogold labels
Khlebtsov et al. Analytical and theranostic applications of gold nanoparticles and multifunctional nanocomposites
Jans et al. Gold nanoparticle-enabled biological and chemical detection and analysis
Zhang et al. Aptamer-conjugated gold nanoparticles for bioanalysis
KR101153748B1 (en) NOVEL Au/Ag CORE SHELL COMPOSITE USEFUL FOR BIOSENNOVEL Au/Ag CORE SHELL COMPOSITE USEFUL FOR BIOSENSOR SOR
Zeng et al. Watching SERS glow for multiplex biomolecular analysis in the clinic: A review
Tang et al. Magnetic nanoparticle mediated enhancement of localized surface plasmon resonance for ultrasensitive bioanalytical assay in human blood plasma
Mukherjee et al. Quantum dot as probe for disease diagnosis and monitoring
Hu et al. DLISA: A DNAzyme-based ELISA for protein enzyme-free immunoassay of multiple analytes
Zhang et al. SERS nanotags and their applications in biosensing and bioimaging
Shaw et al. Statistical correlation between SERS intensity and nanoparticle cluster size
JP2017079634A (en) Method of detecting cells of interest in biological sample
Shahbazi et al. Multifunctional nanoparticles as optical biosensing probe for breast cancer detection: A review
KR102257511B1 (en) Magnetic-Optical Composite Nanoparticles
Zhong et al. Expanding the scope of chemiluminescence in bioanalysis with functional nanomaterials
Gjergjizi et al. SERS-based ultrafast and sensitive detection of luteinizing hormone in human serum using a passive microchip