ELISA Plasmonic untuk Deteksi Sensitif Biomarker Penyakit dengan Pembaca Berbasis Ponsel Pintar
Abstrak
Mioglobin serum adalah salah satu penanda paling awal untuk diagnosis infark miokard akut. Oleh karena itu, penting untuk mengembangkan teknologi pengujian di tempat perawatan untuk deteksi mioglobin. Dalam karya ini, kami melaporkan plasmonic immunoassay yang sensitif berdasarkan perubahan resonansi plasmon permukaan terlokalisasi yang dimediasi enzim dari nanorods emas untuk deteksi pengujian mioglobin di tempat perawatan. Selain itu, kami mengembangkan pembaca immunoassay plasmonic baru menggunakan sensor cahaya sekitar ponsel pintar untuk meningkatkan aksesibilitas dan utilitas plasmonic immunoassay. Rentang deteksi linier plasmonic immunoassay berbasis nanorod emas untuk deteksi mioglobin adalah 0,1–1000 ng mL
−1
dan batas deteksi adalah 0,057 ng mL
−1
. Mioglobin dalam sampel serum juga dianalisis dengan plasmonic immunoassay. Hasilnya secara signifikan berkorelasi dengan uji imunosorben terkait-enzim konvensional. Imunoassay plasmonic, ditambah dengan pembaca berbasis ponsel pintar, dapat digunakan secara luas untuk aplikasi pengujian infark miokard akut di tempat perawatan, terutama di daerah dengan sumber daya teknologi yang terbatas.
Pengantar
Infark miokard akut (IMA) adalah nama medis untuk serangan jantung yang terjadi ketika darah yang mengalir ke otot jantung terputus secara tiba-tiba, yang menyebabkan kerusakan jaringan [1]. Gejala AMI termasuk nyeri pasca-sternal yang parah dan persisten, aritmia, syok, dan gagal jantung, yang bisa berakibat fatal [2]. AMI adalah salah satu penyakit paling umum di Eropa dan Amerika. Kira-kira, 1.500.000 orang menderita infark miokard setiap tahun di Amerika Serikat saja. Tren peningkatan AMI yang jelas juga telah diamati di Cina dalam beberapa tahun terakhir, dengan setidaknya 500.000 pasien baru per tahun. Uji titik perawatan biomarker sangat penting untuk pemantauan dini dan pengobatan AMI. Serum myoglobin (Myo) meningkat dalam 1-2 jam setelah IMA dan mencapai nilai puncak pada 6-9 jam. Myo diyakini sebagai salah satu penanda serum paling awal untuk diagnosis dini AMI [3,4,5].
Baru-baru ini, plasmonic immunoassays telah dikembangkan dengan menggabungkan tradisional enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) dan nanomaterial [6, 7]. Imunoassay plasmonic telah banyak digunakan dalam diagnosis klinis [8], pemantauan pencemaran lingkungan [9], dan deteksi keamanan pangan [10]. Dibandingkan dengan immunoassay lainnya, plasmonic immunoassays sangat sensitif dan memungkinkan pembacaan dengan mata telanjang tanpa menggunakan instrumen yang canggih. Nanopartikel logam, seperti bahan nano emas dan perak, biasanya digunakan dalam nanosensor plasmonik, karena resonansi plasmon permukaan lokal (LSPR) yang sangat baik. Dalam plasmonic immunoassays, antibodi berlabel enzim mengkatalisis substratnya untuk menghasilkan produk yang memicu agregasi atau perubahan bentuk nanomaterial. Kelompok Chen [11] melaporkan immunoassay plasmonic untuk deteksi patogen menggunakan reaksi hidrolisis yang dikatalisis asetilkolinesterase (AChE) untuk menginduksi agregasi nanopartikel emas (AuNPs). Sensitivitas plasmonic immunoassay sebanding dengan RT-PCR. Namun, agregasi AuNPs yang kuat, ultra-cepat, dan sangat stabil dalam uji kolorimetri tetap menjadi tantangan karena prosedur agregasi AuNPs menjadi dinamis [12, 13]. Jenis lain dari plasmonic immunoassay didasarkan pada menginduksi perubahan bentuk nanopartikel plasmonic. Biosensor plasmonic berbasis etsa nanoprisma perak segitiga (AgNPRs) dilaporkan untuk mendeteksi biomarker kanker, yang menggunakan hidrogen peroksida (H2 O2 ) yang diproduksi oleh glukosa oksidase (GOx) untuk etsa AgNPR [14, 15]. Namun, untuk menguji target molekuler secara kuantitatif, instrumen yang relatif canggih dan besar untuk mengukur spektrum bahan nano diperlukan bersama dengan immunoassay plasmonik. Ketidaknyamanan yang terkait dengan instrumen ini membuat mereka tidak dapat diterapkan untuk analisis titik perawatan. Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk mengembangkan alat plasmonic immunoassay reader yang portabel, murah, dan mudah digunakan untuk diagnosis point-of-care testing (POCT).
Nanorods emas (AuNRs) telah diadopsi secara luas dalam biosensor [16,17,18], pencitraan plasmonik [19], terapi fototermal tumor [20], dan terapi fotodinamik [21] karena sifat fisik, optik, dan elektroniknya yang unik [22] ,23,24]. Dalam karya ini, kami melaporkan immunoassay plasmonic sensitif berdasarkan perubahan LSPR yang dimediasi enzim dari AuNRs untuk mendeteksi Myo. Untuk memfasilitasi diagnosis POCT AMI, kami mengembangkan pembaca immunoassay plasmonic baru menggunakan sensor cahaya sekitar (ALS) dari ponsel pintar. Korelasi yang tinggi antara hasil yang diperoleh dari plasmonic immunoassay dan ELISA tradisional pada spesimen serum menunjukkan potensi penerapan metode baru ini untuk diagnosis POCT dini AMI, terutama di daerah dengan sumber daya teknologi yang terbatas.
Bahan dan Metode
Bahan dan Reagen
Myo (dari jaringan jantung manusia) dibeli dari Abcam (Cambridge, UK). Antibodi monoklonal anti-myo (mAb1 dan mAb2) diproduksi di lab kami (File tambahan 1). Perak nitrat (AgNO3 , 99,8%) dan natrium borohidrida (NaBH4 ) dibeli dari Sinoreagent (Shanghai, Cina). Hidrogen peroksida (H2 O2 , 30 wt%) dan H2 JADI4 dibeli dari pabrik reagen kimia GZ (Guangzhou, Cina). Dioda pemancar cahaya (LED, 850 nm) dibeli dari Shenzhen OCtai Co., Ltd. (Shenzhen, Cina). Asam kloroaurat (HAuCl4 ), TMB (3,3′,5,5′-tet-ramethylbenzidine), Tween-20, dan cetyltrimethylamm-onium bromide (CTAB) dibeli dari Amresco (Houston, TX, USA). Glukosa oksidase tipe VII dari Aspergillus niger (GOx), horseradish peroxidase tipe VI (HRP), dan bovine serum albumin (BSA) dibeli dari Sigma-Aldrich (Saint Louis, MO, USA). Air deionisasi (kelas Milli-Q, Millipore) dengan resistivitas 18,2 MΩ cm digunakan selama penelitian ini. Sampel serum dikumpulkan dari Guangzhou Overseas Chinese Hospital (Guangzhou, China).
Aparat
Spektrum LSPR AuNR di pelat 96-sumur dikumpulkan oleh Pembaca Pelat Mikro Multi-Mode Hybrid H1 Synergy (Bio-Tek Instruments, Inc. USA). Absorbansi ELISA berbasis HRP diukur pada 450 nm menggunakan pembaca pelat mikro MK3 (Bio-Tek Instruments, Inc. USA). Karakterisasi AuNR dilakukan dengan mikroskop elektron transmisi (TEM) PHILIPS TECNAI-10 yang beroperasi pada tegangan akselerasi 120 kV. Sampel untuk pengukuran TEM disiapkan dengan mendepositkan satu tetes dispersi berair ke kisi tembaga yang dilapisi dengan lapisan tipis karbon, dan pelarut dihilangkan dengan penguapan di udara. Printer 3D dibeli dari SHINING 3D (Hangzhou, China). Ponsel pintar HUAWEI P9 (Shenzhen, China) dipilih sebagai ponsel pintar dasar untuk pembaca plasmonic immunoassay.
Desain Pembaca Imunoassay Plasmonic Berbasis Ponsel Pintar
Perancangan plasmonic immunoassay reader berbasis ponsel pintar ini dibuat dengan software (Solidworks 2014), kemudian diolah dengan software 3D star. Untuk pengaturan pencetakan, mode cetak diatur ke kualitas dan cara pendukung dikonfigurasikan ke dukungan internal dan eksternal. Aplikasi ponsel pintar gratis, Light Meter, digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran di layar. Dalam karya ini, pembaca immunoassay plasmonic berjalan pada ponsel android (open source). Pembaca ini juga dapat digunakan di iPhone, jika pengguna menggunakan perangkat lunak versi iOS (Light Meter).
Sintesis AuNR
AuNRs disiapkan oleh pertumbuhan yang dimediasi oleh emas benih [25]. Persiapan benih emas:natrium borohidrida 0,01 M segar dalam natrium hidroksida 0,01 M disiapkan. Kemudian, 600 L larutan natrium borohidrida ditambahkan ke HAuCl4 larutan (0,25 mM) dalam 10 mL 0,1 M CTAB sambil diaduk (300 rpm min
−1
). Warna biji emas berubah dari kehijauan menjadi coklat muda. Sintesis nanorod:AgNO3 (70 μL, 0,1 M) larutan ditambahkan ke 10 mL HAuCl4 larutan (0,5 mM) dalam 0,1 M CTAB. Selanjutnya, 140 μL asam askorbat (0,0788 M) ditambahkan sambil diaduk (300 rpm min
−1
). Terakhir, 12 μL biji emas ditambahkan, dan larutan dicampur sambil diaduk (300 rpm min
−1
) selama 12 jam sebelum digunakan.
Prosedur Imunoassay Plasmonic Berbasis AuNRs untuk Deteksi Myo
Untuk plasmonic immunoassay, untuk menyiapkan pelat polistiren 96-sumur dengan antibodi anti-Myo 1 (Ab1), Ab1 yang diencerkan diinkubasi dalam pelat polistiren 96-sumur pada 4°C semalaman. Setelah tiga kali pencucian dengan PBST, pelat polistiren 96 sumur diblokir dengan buffer pemblokiran (1 mg mL
−1
BSA dalam PBST) pada 37 °C selama 1 jam. Kemudian pelat polistiren 96-sumur dicuci tiga kali dengan buffer pencuci, dan disimpan pada -20°C. Antibodi Anti-Myo 2 berlabel GOx (GOx-Ab2) disiapkan dengan mengikuti prosedur yang ditunjukkan dalam file Tambahan 1.
Untuk deteksi Myo, konsentrasi larutan Myo yang berbeda (100 L) ditambahkan ke pelat polistiren 96 sumur berlapis Ab1. Setelah inkubasi selama 1 jam, cawan dicuci tiga kali dengan buffer PBST, lalu 0,01 mg mL
−1
GOx-Ab2 ditambahkan dan diinkubasi pada suhu 37 °C selama 1 jam lagi. Kemudian, pelat dicuci tiga kali dengan buffer PBST, dan 50 L glukosa (0,5 mM) ditambahkan dan diinkubasi pada 37 °C selama 30 menit. Selanjutnya, supernatan dicampur dengan 50 L buffer sitrat (40 mM, pH 4.0) yang mengandung AuNRs ([Au0] 0,24 mM), CTAB (12,5 mM), dan HRP (3 M), dan diinkubasi selama 30 menit. Spektrum LSPR yang sesuai dari AuNR dikumpulkan oleh pembaca lempeng mikro komersial dan intensitas cahaya yang ditransmisikan (850 nm) dari AuNR diukur dengan pembaca imunoassay plasmonik berbasis ponsel pintar. Kurva kalibrasi plasmonic immunoassays untuk Myo dibangun dengan menyesuaikan intensitas cahaya yang ditransmisikan dengan konsentrasi Myo terkait. Untuk mendeteksi Myo, sampel serum diencerkan sepuluh kali menggunakan buffer PBS. Kemudian, 100 L sampel serum yang diencerkan ditambahkan ke pelat polistiren 96-sumur berlapis Ab1. Konsentrasi Myo diuji seperti dijelaskan di atas. Setiap nilai menyajikan rata-rata dari tiga ulangan.
Prosedur untuk ELISA berbasis HRP ditunjukkan pada file tambahan 1.
Metode Analisis Data
Analisis regresi linier diproses dengan asal 9.0. Semua percobaan diulang tiga kali secara independen. Setiap nilai menyajikan rata-rata dari tiga ulangan.
Hasil dan Diskusi
Prinsip Imunoassay Berbasis AuNRs untuk Deteksi Myo
Imunoassay plasmonic menggabungkan immunoassay sandwich dengan karakteristik plasmonik AuNRs. Ab1 dan Ab2 terkonjugasi dengan glukosa oksidase (GOx-Ab2) (Gbr. 1). Setelah mengikat, Ab2 berlabel GOx dapat mengkatalisis glukosa substratnya untuk menghasilkan asam glukonat dan hidrogen peroksida (H2 O2 ). H2 O2 bertindak sebagai oksidan untuk mengetsa AuNR di bawah konsentrasi HRP dan Br tertentu
−
, yang menyebabkan pergeseran biru substansial dalam spektrum SPR AuNR dan penurunan absorbansi AuNR pada 850 nm. Dalam immunoassay plasmonic, jumlah GOx sebanding dengan konsentrasi target. Tingkat pergeseran biru dalam spektrum SPR AuNRs dan pengurangan absorbansi AuNRs pada 850 nm berkorelasi positif dengan konsentrasi target. Hasil plasmonic immunoassay dapat dikualifikasikan dengan menggunakan pembaca lempeng mikro untuk mengukur pergeseran biru spektrum AuNRs SPR atau dengan menggunakan pembaca ponsel pintar untuk mengukur perubahan absorbansi AuNR pada 850 nm.
Diagram skema plasmonic immunoassay berbasis AuNRs untuk deteksi Myo
Optimasi Imunoassay Plasmonic untuk Deteksi Myo
Konsentrasi HRP dan CTAB secara langsung mempengaruhi hasil yang terdeteksi. Dalam karya ini, AuNR digores dengan solusi yang mengandung 100 μM H2 O2 , dan konsentrasi yang berbeda dari HRP dan CTAB dalam buffer sitrat (40 mM, pH 4.0), dari mana pergeseran LSPR dari AuNRs dicatat. Dalam penelitian ini, 1,5 μM HRP dan 6,25 μM CTAB dipilih karena pergeseran LSPR maksimal dari AuNR yang diamati pada konsentrasi ini (Gbr. 2a). Pada konsentrasi HRP dan CTAB yang dioptimalkan, AuNPs digores dengan 100 μM H2 O2 dalam buffer sitrat (20 mM, pH 4.0). Spektrum LSPR AuNR bergeser biru dan absorbansi AuNR pada 850 nm menurun seiring waktu (Gbr. 2b). Setelah 30 menit, LSPR AuNR stabil. Oleh karena itu, 30 mnt dipilih sebagai waktu untuk H2 O2 etsa AuNR. AuNPs tergores dengan konsentrasi H2 . yang berbeda O2 . Spektrum AuNRs LSPR bergeser biru dengan penurunan H2 O2 konsentrasi (Gbr. 2c). Gambar TEM dari AuNR menunjukkan bahwa dengan meningkatnya H2 O2 konsentrasi, bentuk AuNR berubah dari persegi panjang menjadi elips (Gbr. 2d-f). Hasil ini menunjukkan bahwa spektrum AuNRs LSPR bergantung pada konsentrasi H2 O2.
Optimalisasi dan karakterisasi AuNR berdasarkan plasmonic immunoassay untuk deteksi Myo. a Optimalisasi konsentrasi HRP dan CTAB dalam AuNR berdasarkan plasmonic immunoassay. Garis warna yang berbeda mewakili konsentrasi CTAB yang berbeda, di antaranya CTAB 6,25 mM dan HRP 1,5 M lebih disukai. b Optimalisasi waktu untuk H2 O2 etching AuNR, dengan 1,5 μM HRP, 6,25 mM CTAB, dan 100 μM H2 O2 terkandung dalam buffer sitrat (20 mM, pH 4.0) selama 30 menit lebih disukai. c Spektrum LSPR AuNR dengan penambahan 50 μL berbagai konsentrasi H2 O2 . d –f Gambar TEM dari AuNR yang diukir dengan konsentrasi H2 . yang berbeda O2 (0 μM, 10 M, dan 100 M) selama 30 mnt. g Pergeseran LSPR dari AuNR di bawah konsentrasi GOx yang berbeda. h Spektrum LSPR AuNR dengan adanya GOx-Ab2 pada rasio pengenceran yang berbeda. saya Pergeseran spektrum LSPR dari AuNRs dalam immunoassay plasmonic langsung yang dilapisi dengan konsentrasi Myo yang berbeda. Setiap nilai menyajikan rata-rata dari tiga ulangan
GOx dapat mengkatalisis glukosa untuk menghasilkan H2 O2 , yang dapat mengetsa AuNR. Dalam penelitian ini, 0,5 mM glukosa dikatalisis oleh konsentrasi GOx yang berbeda, dan menghasilkan H2 O2 digunakan untuk mengetsa AuNRs (Gbr. 2g). Saat konsentrasi GOx berada pada 100 pg mL
−1
(6.66 × 10
−11
mol L
−1
), spektrum LSPR dari AuNRs menunjukkan pergeseran biru yang jelas, menunjukkan sensitivitas tinggi dari plasmonic immunoassay berbasis AuNRs. GOx dikonjugasi dengan Ab2 dan kemudian diencerkan dengan konsentrasi yang berbeda. Aktivitas katalitik GOx-Ab2 divalidasi oleh GOx yang terdekomposisi dan AuNR yang tergores. Spektrum LSPR dari AuNR berubah biru dengan meningkatnya konsentrasi GOx-Ab2 (Gbr. 2h), yang menunjukkan bahwa GOx-Ab2 mempertahankan aktivitas katalitik yang baik. Selain itu, Myo dilapisi pada pelat mikro dan diinkubasi dengan GOx-Ab2. Setelah 30 menit, GOx-Ab2 dicuci tiga kali dengan buffer PBST. Glukosa kemudian ditambahkan ke microwell, diikuti dengan penambahan AuNRs ke larutan glukosa setelah 30 menit. Pergeseran biru spektrum LSPR dari AuNRs meningkat dengan meningkatnya konsentrasi GOx-Ab2 (Gbr. 2i), menunjukkan bahwa Ab2 mempertahankan aktivitas imunologisnya, sementara GOx mempertahankan aktivitas katalitiknya.
Pembaca Imunoassay Plasmonic Berbasis Ponsel Pintar untuk Deteksi Myo di Tempat
Imunoassay plasmonik yang sering dilaporkan diinterpretasikan secara kuantitatif oleh pembaca lempeng mikro komersial atau spektrometer, yang membatasi kegunaannya di wilayah terbatas sumber daya. Untuk meningkatkan aksesibilitas plasmonic immunoassay kami, kami menyiapkan pembaca plasmonic immunoassay berbasis ponsel pintar yang bergantung pada sensor cahaya sekitar (ALS) dari ponsel pintar untuk mengukur intensitas cahaya AuNR yang ditransmisikan. Di sebagian besar ponsel pintar, ALS adalah konfigurasi default yang digunakan untuk secara otomatis menyesuaikan intensitas cahaya layar tergantung pada berbagai keadaan. Kami sebelumnya melaporkan menggunakan ALS dalam pembaca uji kolorimetri [26,27,28]. Prinsip dan instruksi untuk plasmonic immunoassay reader telah didokumentasikan dalam publikasi sebelumnya [29]. Pembaca immunoassay plasmonic cetak 3D terdiri dari dua bagian:bagian 1 (100 mm × 40 mm × 40 mm) dapat dipasang pada ponsel pintar untuk memasok sumber cahaya stabil yang ditenagai oleh dua baterai (1,5 V), dan bagian 2 ( 76 mm × 13 mm × 12 mm) dapat digunakan untuk menampung sumur mikro. Setelah plasmonic immunoassay selesai, microwell dipasang ke bagian 2, seperti yang ditunjukkan Gambar 3a, dan kemudian bagian 2 dipasang ke bagian 1. Bagian 1 kemudian dipasang ke ALS ponsel pintar. Dalam desain ini, LED disejajarkan dengan ALS ponsel pintar. Setelah sakelar dihidupkan, cahaya dari LED ditransmisikan melalui AuNR dan diukur oleh ALS. Intensitas cahaya yang ditransmisikan dari setiap sumur mikro dapat dibaca dengan menggeser bagian 2. Melalui aplikasi Android Light Meter, hasil pengukuran dapat ditampilkan di layar ponsel pintar. Dalam plasmonic immunoassay, spektrum penyerapan maksimum AuNR adalah 850 nm, dan dengan meningkatnya H2 O2 konsentrasi, absorbansi AuNRs pada 850 nm secara bertahap menurun. Oleh karena itu, 850 nm dipilih sebagai panjang gelombang cahaya yang menggairahkan dari LED dalam pembaca immunoassay plasmonic. Total biaya alat pembaca plasmonic immunoassay berbasis ponsel pintar adalah sekitar dua dolar. Untuk membandingkan hasil pengukuran dari pembaca imunoassay plasmonik berbasis ponsel pintar dan pembaca pelat mikro komersial, intensitas cahaya yang ditransmisikan dan absorbansi AuNR dalam sumur mikro diukur. Hasil yang diperoleh dari perangkat ini dipasang dan menunjukkan korelasi 99,1% (Gbr. 3b), yang menunjukkan bahwa plasmonic immunoassay reader berbasis ponsel pintar adalah alat yang sebanding dalam hal akurasi.
Mekanisme pembaca plasmonic immunoassay berbasis ponsel pintar. a Skema aksesori cetak 3D dari pembaca plasmonic immunoassay berbasis ponsel pintar. Intensitas cahaya yang ditransmisikan dari AuNR diukur dengan ALS dari ponsel pintar dan nilainya ditampilkan ke layar. b Korelasi antara hasil dari pembaca plasmonic immunoassay berbasis ponsel pintar dan yang dari pembaca microplate komersial. Setiap nilai menyajikan rata-rata dari tiga ulangan
Kinerja Analisis Imunoassay Plasmonic untuk Deteksi Myo
Untuk kinerja plasmonic immunoassay berbasis AuNRs, konsentrasi Myo yang berbeda dianalisis. Spektrum LSPR dari AuNRs direkam oleh spektrometer komersial, dan intensitas cahaya yang ditransmisikan dari spektrum LSPR AuNRs diukur dengan pembaca imunoassay plasmonik berbasis ponsel pintar. Dengan meningkatnya konsentrasi Myo, spektrum LSPR dari AuNRs bergeser biru dan absorbansi spektrum LSPR dari AuNRs menurun (Gbr. 4a). Pergeseran biru LSPR dari AuNR digunakan untuk analisis kuantitatif konsentrasi Myo. Saat konsentrasi Myo berada di 0 pg mL
−1
, pergeseran biru LSPR dari AuNR adalah 0 nm. Dengan meningkatnya konsentrasi Myo, puncak LSPR dari AuNRs bergeser biru (File tambahan 1:Gambar S1). Intensitas cahaya yang ditransmisikan diukur digunakan untuk mengukur konsentrasi Myo. Rentang deteksi linier AuNR berdasarkan plasmonic immunoassay yang dikualifikasikan oleh spektrum LSPR blue shift adalah 0,1–1000 ng mL
−1
(File tambahan 1:Gambar S2-S3) dengan batas deteksi 57,81 pg mL
−1
. Intensitas cahaya yang ditransmisikan diukur dari AuNRs menurun dengan meningkatnya konsentrasi Myo (Gbr. 4b). Intensitas cahaya yang ditransmisikan diukur digunakan untuk mengukur konsentrasi Myo. Rentang deteksi linier plasmonic immunoassay yang diukur dengan intensitas cahaya yang ditransmisikan dari AuNR adalah 0,1–1000 ng mL
−1
(Gbr. 4c) dengan batas deteksi pada 64,13 pg mL
−1
. AMI didefinisikan sebagai konsentrasi serum Myo lebih tinggi dari 90 ng mL
−1
. Untuk mendeteksi Myo dalam sampel klinis, serum diencerkan sepuluh kali sebelum analisis untuk meningkatkan konsistensi hasil yang diukur.
Imunoassay plasmonic untuk deteksi Myo. a Pergeseran puncak LSPR dari AuNRs pada konsentrasi Myo yang berbeda. b Absorbansi AuNRs untuk mendeteksi berbagai konsentrasi Myo. c Garis kalibrasi plasmonic immunoassay untuk deteksi Myo yang dibaca oleh pembaca berbasis ponsel pintar. Setiap nilai menyajikan rata-rata dari tiga ulangan
Perbandingan Plasmonic Immunoassay dan ELISA
ELISA adalah salah satu teknik yang paling banyak digunakan dalam diagnosis klinis. Dalam karya ini, kami membandingkan kinerja deteksi ELISA dan immunoassay plasmonic untuk analisis Myo. Antibodi dan antigen yang sama digunakan dalam kedua metode. Rentang deteksi linier ELISA adalah 25–1000 ng mL
−1
dan LOD adalah 22,7 ng mL
−1
(Gbr. 5a, File tambahan 1:Gambar S4). Dibandingkan dengan ELISA, plasmonic immunoassay lebih sensitif dan menunjukkan jangkauan deteksi yang lebih luas. Selain itu, untuk menunjukkan kelayakan penggunaan plasmonic immunoassay untuk aplikasi klinis, Myo dalam sampel serum klinis diukur dengan plasmonic immunoassay dan ELISA. Hasil plasmonic immunoassay masing-masing dibaca oleh pembaca microplate komersial dan pembaca plasmonic immunoassay berbasis ponsel pintar. Hasil dari kedua metode ini berkorelasi baik (Gbr. 5b), menunjukkan bahwa plasmonic immunoassay berbasis AuNRs dapat digunakan untuk diagnosis AMI klinis.
Perbandingan immunoassay plasmonic dan ELISA konvensional untuk deteksi Myo. a Garis kalibrasi ELISA untuk deteksi Myo. b Perbandingan plasmonic immunoassay dan ELISA konvensional dalam menguji sampel serum. Sumbu transversal mewakili hasil dari ELISA dan sumbu vertikal mewakili hasil dari immunoassay plasmonic. Setiap nilai menyajikan rata-rata dari tiga ulangan
Kesimpulan
Dengan memanfaatkan sifat optik unik AuNRs, kami berhasil mengembangkan immunoassay plasmonic untuk mendeteksi infark miokard akut dalam sampel klinis. Untuk meningkatkan kegunaan immunoassay dalam pengujian di tempat, kami menyiapkan pembaca plasmonic immunoassay berbasis ponsel pintar yang mengandalkan ALS ponsel pintar untuk mengukur intensitas cahaya AuNR yang ditransmisikan. Batas deteksi plasmonic immunoassay berbasis AuNR yang dibaca oleh pembaca ponsel pintar adalah 0,057 ng mL
−1
. Biosensor ini lebih sensitif daripada ELISA konvensional, menjadikannya platform yang menjanjikan untuk aplikasi biomedis. Selain itu, dengan menggunakan plasmonic immunoassay reader berbasis ponsel pintar, biosensor tidak memerlukan peralatan eksperimental yang canggih, yang membuatnya lebih mudah diakses di daerah dengan sumber daya terbatas.
