Люминесцентная диагностика и количественная оценка малярийной инфекции методом латерального проточного иммуноанализа с применением квантовых точек из теллурида кадмия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Латеральный проточный иммуноанализ - это простой, дешевый и быстрый диагностический инструмент для определения болезней по таким аналитам, как антитела, паразиты и другие интересующие биомаркеры. Однако многие его модификации могут определить инфекции лишь качественно. Также типичный латеральный проточный иммуноанализ, основанный на визуальной оценке тест-полоски, страдает от низкой чувствительности в случае легких форм инфекций или их ранних стадий и может вызывать ложноотрицательную интерпретацию результатов. Здесь мы приводим результаты применения квантовых точек из теллурида кадмия, покрытых тиогликолевой кислотой в качестве метки для усиления люминесценции и, таким образом, чувствительности детектирования для диагностики малярии. Химический путь синтеза квантовых точек из теллурида кадмия, покрытых тиогликолевой кислотой, был систематически оптимизирован с помощью анализа оптических свойств квантовых точек. Эти оптимизированные квантовые точки из теллурида кадмия, покрытого тиогликолевой кислотой, были конъюгированы с антималярийными антителами против белка HRP2 из P. falciparum и затем были включены в устройства для латерального проточного иммуноанализа. В дальнейшем был разработан код обработки изображений для количественного подсчета малярийных паразитов как отношения интенсивности контрольной и опытной линий иммуноанализа. Результаты сравнивались с результатами стандартного проточного иммуноанализа, проведенного с использованием коллоидного золота. Было продемонстрировано, что чувствительность обнаружения малярийной инфекции при низких концентрациях малярийного паразита существенно улучшена благодаря усиленной люминесценции контрольной и опытной линий под ультрафиолетовым освещением, вызванной использованием квантовых точек из теллурида кадмия, покрытых тиогликолевой кислотой. Также было показано, что подсчет концентрации паразита на основе обработки изображения может уменьшить вероятность ложноотрицательных результатов при низкой концентрации паразита и помочь в проведении ранней диагностики малярии.

Об авторах

Х. Чаухан

Национальный технологический институт Сардара Валлабхая

Гуджарат, Индия

А. Джаривала

Национальный технологический институт Сардара Валлабхая

Гуджарат, Индия

В. Кхерадж

Национальный технологический институт Сардара Валлабхая

Email: vk@phy.svnit.ac.in
Гуджарат, Индия

Список литературы

  1. X. Shi and Z. Wang, Rev. Med. Microbiol., 32 (3), 183 (2021).
  2. P. Liu, Y. Zhou, M. Guo, et al., Nanoscale, 10, 848 (2018).
  3. N. H. T. Tran, K. T. L. Trinh, J. H. Lee, et al., Small, 14, 1801385 (2018).
  4. R. Fan, W. Zhang, Y. Jin, et al., Microchim. Acta, 187, 1 (2020).
  5. Y. Liang, X. Huang, R. Yu, et al., Anal. Chim. Acta, 936, 195 (2016).
  6. G. Liu, J. Zhao, S. Wang, et al., Sensors and Actuators B: Chemical, 306, 127583 (2020).
  7. S. Wang, C. Zhang, and Y. Zhang, Biosensors and Biodetection, Ed. by A. Rasooly and K. E. Herold (Humana Press, 2009), vol. 504.
  8. Y. Jeong, Y. M. Kook, K. Lee, and W. G. Koh, Biosens. Bioelectron., 111, 102 (2018).
  9. S. M. Fothergill, C. Joyce, and F. Xie, Nanoscale, 10, 20914 (2018).
  10. G. A. Posthuma-Trumpie, J. Korf, and A. Van Amerongen, Anal. Bioanal. Chem., 393, 569 (2009).
  11. X. Gao, L. P. Xu, S. F. Zhou, et al., Am. J. Biomed. Sci., 6, 41 (2014).
  12. I. Y. Goryacheva, P. Lenain, and S. De Saeger, Trends Analyt. Chem., 46, 30 (2013).
  13. O. A. Aladesuyi and O. S. Oluwafemi, Nano-Structures & Nano-Objects, 24, 100568 (2020).
  14. Z. Li, P. Huang, J. Lin, et al., J. Nanosci. Nanotechnol., 10, 4859 (2010).
  15. Z. Wang, J.Ruan, and D. Cui, Nanoscale Res. Lett., 4, 593 (2009).
  16. D. Cui, B. Pan, H. Zhang, et al., Anal. Chem., 80, 7996 (2008).
  17. M. Sajid, A. N. Kawde and M. Daud, J. Saudi Chem. Soc., 19, 689 (2015).
  18. H. Yang, D. Li, R. He, et al., Nanoscale Res. Lett., 5, 875 (2010)
  19. J. Zhang, Y. Wei, S. Qiu, and Y. Xiong, Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 247, 119107 (2021).
  20. U. Resch, H. Weller, and A. Henglein, Langmuir, 5, 1015 (1989).
  21. T. Lu, K. D. Zhu, C. Huang, et al., Analyst, 145, 76 (2020).
  22. World malaria report 2020: 20 years of global progress and challenges (World Health Organization, Geneva, 2020). Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO, https://www.who.int/publications/i/item/9789240015791.
  23. D. Bell, C. Wongsrichanalai, and J. W. Barnwell, Nat. Rev. Microbiol., 4, 682 (2006)
  24. A. L. Rogach, L. Katsikas, A. Kornowski, et al., Ber Bunsen Phys Chem., 101, 1668-70 (1997).
  25. N. Liu and P. Yang, Luminescence, 29 (6), 566 (2014).
  26. S. Subramanian, S. Ganapathy, M. Rajaram, and A. Ayyaswamy, Materials Chemistry and Physics, 249, 123127 (2020).
  27. R. Carcione, F. Limosani, and F. Antolini, Crystals, 11 (3), 253 (2021).
  28. W. W. Yu, L. Qu, W. Guo, and X. Peng, Chem. Mater., 15, 2854 (2003).
  29. T. Kondratenko, O. Ovchinnikov, I. Grevtseva, et al., Materials, 13, 909 (2020).
  30. J. Tashkhourian, G. Absalan, M. Jafari, and S. Zare, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 152, 119 (2016).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах