Elektrochemický magneto-imunosenzor pro detekci proteinu HE4 založený na kvantových tečkách a tištěných uhlíkových elektrodách s kovovým filmem

A novel enzyme-free electrochemical immunosensor was developed for highly sensitive detection and quantification of human epididymis protein 4 (HE4) in human serum. For the first time, core/shell CdSe/ZnS quantum dots were conjugated with anti-HE4 IgG antibodies for subsequent sandwich-type immunosensing with super paramagnetic microparticles functionalized with anti-HE4 IgG antibodies, which allow rapid and efficient HE4 capture from the sample. Electrochemical detection of anti-HE4 IgG - HE4 - anti-HE4 IgG(CdSe/ZnS) immunocomplex was performed by recording the current response of Cd(II) ions, released from dissolved quantum dots at screen-printed carbon electrode (SPCE), modified with mercury or bismuth film. The linear range of the detection was from 20 pM to 40 nM with limit of detection of 12 pM using three times the standard deviation of blank criterion at mercury-film SPCE and from 100 pM to 2 nM with limit of detection of 89 pM at bismuth-film SPCE. Proposed electrochemical immunosensor meets the requirements for fast and sensitive quantification of HE4 biomarker in early stage of ovarian cancer and due to the proper sensitivity and specificity presents a promising alternative to enzyme-based probes used routinely in clinical diagnostics.Nový, bezenzymový elektrochemický imunosenzor byl vyvinut pro vysoce citlivou detekci a kvantifikaci proteinu HE4 v lidském séru. Nejprve byly využity core/shell kvantové tečky CdSe/ZnS, které byly konjugovány s anti-HE4 protilátkami pro následné sestavení sendvičového imunosenzoru využívajícího superparamagnetické mikročástice funkcionalizované anti-HE4 protilátkami, které umožňují účinné zachycení HE4 proteinu ze vzorku. Elektrochemická detekce anti-HE4 IgG-HE4-anti-HE4 IgG(CdSe/ZnS) imunokomplexu byla přes zaznamenání proudové odezvy Cd(II) iontů uvolněných z kvantových teček po jejich rozpuštění v kyselém prostředí. Byly využity tištěné uhlíkové senzory (SPCE) modifikované rtuťovým nebo bismutovým filmem. Lineární rozsah byl 20 pM - 40 nM s limitem detekce 12 pM na rtuťové elektrodě a 100 pM - 2 nM s limitem detekce 89 pM na bismutové elektrodě. Elektrochemický imunosenzor splňuje požadavky na rychlou a citlivou kvantifikaci HE4 proteinu a může být využit pro včasnou diagnostiku ovariálního karcinomu. Zároveň může být vhodnou alternativou k enzymovým imunoanalýzám nyní rutinně využívaným v klinické laboratorní diagnostice