A ligação covalente de anticorpos para celulose discos de papel e suas aplicações em visível a olho nu colorimétricos imunoensaios

O estudo de diagnóstico testes point-of-care (POCT) é importante para o desenvolvimento de novas estratégias para a terapêutica, medicina personalizada e atendimento domiciliar ^1. Papéis de celulose são amplamente utilizados como plataformas em imunoensaios, porque são baratos, acessível, e familiar para os utilizadores ^2. Além disso, a estrutura porosa de papel de celulose possui a capacidade de dirigir o fluxo de líquido sem impacto de energia adicional. Registros de bioanalysis baseado em papel pode ser encontrada já no ^século 20, quando a cromatografia em papel foi inventado pela primeira vez em 1952. O exemplo mais comum é os testes imunocromatográficos ^3, tais como a gravidez e testes de diabetes tiras. Estes testes fornecem tempos de ensaio relativamente rápidos e análises barato ^4. Devido à sua simplicidade, estes testes em tiras de papel convencionais têm sido amplamente utilizados em diagnósticos POCT ^5.

Métodos de detecção, incluindo colorimétrico ^6, electroquímicas ^{7, 8} e de electroquimioluminescência têm sido relatados métodos para medir alvos em amostras biológicas. Em adição a estes métodos quantitativos, um método fiável para a imobilização de anticorpos sobre papel de celulose também é importante para o desenvolvimento de dispositivos de diagnóstico. Adsorção não específica é a principal estratégia para modificar anticorpos na superfície dos dispositivos à base de papel ^{9, 10} para garantir uma capacidade de ligação máxima aos seus alvos após imobilização. No entanto, um estudo anterior mostraram que os anticorpos que são adsorvidos sobre papel de celulose pode dessorver a partir das fibras ¹¹ em 40%. Assim, a adsorção direta de anticorpos sobre a celulose podem não fornecer resultados reproduzíveis ^12. Imobilização covalente de anticorpos que são enxertadas sobre as superfícies de papel é um método alternativo para o desenvolvimento de bioensaios baseados em papel eficazes ^13. Vários métodos têm sido relatados para a modificação de celulose ^{14, 15} </sup>. Idealmente, os anticorpos devem manter a sua funcionalidade original após imobilização ^12. Carbonildiimidazole combinado com tetrafluoroborato de 1-ciano-4-dimetilaminopiridínio ^16; 1-fluoro-2-nitro-4-azidobenzene através de uma estratégia de activação à base de UV ^{17, 18;} quimioenzimáticas uma estratégia baseada em ¹⁹ de modificação xiloglucano; um agente de ligação 1,4-phenylenediisothiocyanate ^20; heteropolysaccharide oxidação ²¹ click chemistry ^22; e porfirinas catiónicos ²³ têm sido utilizados para imobilizar biomoléculas covalentemente em papel de celulose. Papel modificado quitosano tem sido usado para desenvolver immunodevices base de papel ^24-26, uma vez que é abundante e biocompatível ^27. O quitosano é catiónico e adere fortemente à celulose aniónico ^27. Os anticorpos de captura são imobilizadas no papel por meio de revestimento de quitosano e reticulação com glutaraldeído. oxidação por periodato é outro método para enxerto do captanticorpos Ure no papel de celulose ^28. Neste método, periodato de sódio é manchada no papel para converter os grupos 1,2-di-hidroxilo (glicol) em celulose directamente para grupos aldeído. Os grupos aldeído são então utilizadas para formar ligações covalentes entre polissacarídeos e anticorpos ^28. Embora o fabrico é simples, que é difícil de lavar completamente fora de periodato de sódio. O periodato de sódio não lavado pode causar oxidação adicional dos anticorpos que são imobilizadas no papel de celulose, que afectam a actividade e a estabilidade dos anticorpos N -. (3-dimetilaminopropil) – N-etilcarbodiimida e N-hidroxissuccinimida reticuladores são também utilizados para covalentemente imobilizar anticorpos em nanofibras de celulose e acetato de ácido poli-L-láctico electrospun para o desenvolvimento de ensaios baseados em nanofibras ^29.

Neste estudo, uma técnica de acoplamento de silano foi usada para enxertar grupos funcionais amina sobre cellulosDiscos de papel e. Esta técnica ajuda a reter o tamanho original dos poros, em torcida, e taxa de filtração dos filtros de papel de celulose, permitindo imunoensaios verticais máximos de fluxo de passagem em. A técnica de acoplamento de silano tem sido amplamente utilizada em biossensores para funcionalizar superfícies do substrato com grupos amina secundária, seguida de modificação adicional utilizando biomoléculas. A enxertia de grupos amina sobre a superfície da matriz compreende uma reacção de condensação entre os grupos -OH de os agentes de silano organofuncional e substrato de matriz ^30. Os discos de papel de celulose foram funcionalizada com grupos de amina por meio de acoplamento de silano de 3-aminopropiltrimetoxissilano (APS) ^31. Isto foi seguido de anticorpos de captura covalentemente imobilizantes usando dois métodos diferentes. O primeiro método envolveu a ligação de anticorpos de captura oxidados de periodato para os discos de papel de celulose amina funcionalizada. O segundo método utilizado o glutaraldeído como agente de reticulação para ligar o antibodi capturaES para os discos de papel de celulose funcionalizada com grupos de amina. A presença de anticorpos de captura foi confirmada por coelho isotiocianato de fluoresceína IgG anti-humano (FITC), utilizando um gerador de imagens de fluorescência molecular. A actividade de ligação de anticorpo de coelho anti-IgG humana-FITC de cabra anti-IgG de coelho foi também avaliado pelo substrato da peroxidase. Foram investigados os efeitos de várias concentrações de periodato de sódio, o glutaraldeído, e anticorpos de captura. O teste de aplicação do anticorpo de captura imobilizado foi realizada com sucesso, através da detecção de IgG do soro.