Covalente legame degli anticorpi al cellulosa dischi di carta e le loro applicazioni a occhio nudo colorimetrici Immunoassays

Lo studio diagnostico point-of-care (POCT) è importante per lo sviluppo di nuove strategie per la terapia, la medicina personalizzata, e assistenza domiciliare ^1. Carte cellulosa sono ampiamente usati come piattaforme in saggi immunologici, come sono economici, accessibili e familiare agli utenti ^2. Inoltre, la struttura porosa della carta di cellulosa possiede il potere di guidare il flusso di liquido senza ulteriore impatto energetico. Le registrazioni dei bioanalisi cartaceo può essere trovato già nel 20 ^° secolo, quando cromatografia su carta è stato inventato nel 1952. L'esempio più diffuso è test immunocromatografici ^3, come le strisce di gravidanza e test per il diabete. Questi test forniscono tempi di analisi relativamente veloce e analisi economica ^4. Grazie alla loro semplicità, questi test striscia di carta convenzionali sono stati ampiamente utilizzati in diagnostica POCT ^5.

Metodi di rilevamento tra colorimetrico ^6, elettroSono stati riportati chimici ⁷ e ⁸ ElettroChemiLuminescenza metodi per misurare bersagli in campioni biologici. In aggiunta a questi metodi quantitativi, un metodo affidabile per immobilizzare anticorpi su carta di cellulosa è anche importante per lo sviluppo di dispositivi diagnostici. Adsorbimento non specifico è la strategia principale per modificare gli anticorpi sulla superficie dei dispositivi cartacei ^{9, 10} per garantire la massima capacità di legame ai loro obiettivi dopo immobilizzazione. Tuttavia, uno studio precedente hanno dimostrato che gli anticorpi che vengono assorbiti dalla carta di cellulosa possono desorbire dalle fibre ¹¹ del 40%. Così, adsorbimento diretta degli anticorpi su cellulosa non può fornire risultati riproducibili ^12. Immobilizzazione covalente di anticorpi che si innestano sulle superfici di carta è un metodo alternativo di sviluppare efficaci biotest cartacei ^13. Vari metodi sono stati segnalati per la modifica della cellulosa ^{14, 15} </sup>. Idealmente, gli anticorpi dovrebbero mantenere la loro funzionalità originale dopo l'immobilizzazione ^12. Carbonildiimidazolo combinato con 1-ciano-4-dimethylaminopyridinium tetrafluoroborate ^16; 1-fluoro-2-nitro-4-azidobenzene attraverso una strategia di attivazione UV a base ^{17, 18;} una strategia basata su chemoenzimatica xyloglucan ¹⁹ modifica; un agente di collegamento 1,4-phenylenediisothiocyanate ^20; eteropolisaccaride ossidazione ²¹ click chemistry ^22; e porfirine cationiche ²³ sono stati utilizzati per immobilizzare covalentemente biomolecole su carta di cellulosa. Chitosano carta modificato è stato usato per sviluppare immunodevices cartacei ^24-26 poiché è abbondante e biocompatibile ^27. Il chitosano è cationico e aderisce con forza alla cellulosa anionici ^27. Gli anticorpi di cattura sono immobilizzati sulla carta attraverso rivestimento chitosano e glutaraldeide reticolazione. ossidazione periodato è un altro metodo per l'innesto del captanticorpi ure sulla carta di cellulosa ^28. In questo metodo, periodato di sodio è depositata su carta per convertire gruppi 1,2-dihydroxyl (glicole) di cellulosa direttamente ai gruppi aldeidici. I gruppi aldeidici sono quindi utilizzate per formare legami covalenti tra polisaccaridi e anticorpi ^28. Sebbene la fabbricazione è semplice, è difficile lavare completamente periodato di sodio. Il periodato di sodio non lavato può causare ulteriore ossidazione degli anticorpi che sono immobilizzati sulla carta di cellulosa, influenzando l'attività e la stabilità degli anticorpi N -. (3-dimetilamminopropil) – N cloridrato -ethylcarbodiimide e N linkers croce -hydroxysuccinimide sono utilizzati anche per covalentemente immobilizzare anticorpi sulla acide e acetato di cellulosa nanofibre poli-L-lattico elettrofilate per lo sviluppo di saggi nanofibre a base ^29.

In questo studio, una tecnica di accoppiamento silano è stato usato per innestare gruppi funzionali amminici su cellulosdischi di carta e. Questa tecnica aiuta a mantenere le dimensioni originali dei pori, traspirante, e velocità di filtrazione delle carte da filtro di cellulosa, consentendo la massima verticali flow-through in saggi immunologici. La tecnica di accoppiamento silano è stato ampiamente utilizzato in biosensori per funzionalizzare superfici dei substrati con gruppi amminici secondari, seguita da un'ulteriore modifica utilizzando biomolecole. L'innesto di gruppi amminici sulla superficie matrice comprende una reazione di condensazione tra i gruppi -OH degli agenti silano organo e matrice substrato ^30. I dischi di carta di cellulosa sono stati funzionalizzati con gruppi amminici di silano attraverso 3-amminopropiltrimetossisilano (APS) ^31. Questa è stata seguita da anticorpi di cattura covalente immobilizzanti utilizzando due metodi diversi. Il primo metodo ha coinvolto legame di periodato anticorpi di cattura ossidati alle ammine funzionalizzate dischi di carta di cellulosa. Il secondo metodo utilizzato glutaraldeide come agente reticolante per collegare la Antibodi catturaes ai dischi di carta di cellulosa di gruppo-funzionalizzati ammina. La presenza di anticorpi di cattura è stata confermata da rabbit IgG isotiocianato-fluoresceina anti-umano (FITC), utilizzando un sensore molecolare fluorescenza. L'attività di legame di coniglio anti-IgG umane-FITC per capra anti-IgG di coniglio è stata anche valutata substrato perossidasi. Gli effetti di varie concentrazioni di periodato di sodio, glutaraldeide, e anticorpi di cattura sono stati studiati. Il test applicazione della anticorpo di cattura immobilizzato è stato eseguito con successo attraverso l'individuazione di IgG nel siero.