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Jun 17, 2023

Nouveau biocapteur de marqueur électrochimique PMI basé sur la dissolution de points quantiques utilisant un double

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 8815 (2022) Citer cet article 1553 Accès à 2 détails de Altmetric Metrics Un nouveau biocapteur d'intervalle post-mortem (PMI) facile a été fabriqué à l'aide d'un

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 8815 (2022) Citer cet article

1553 Accès

2 Altmétrique

Détails des métriques

Un nouveau biocapteur d'intervalle post-mortem (PMI) facile a été fabriqué à l'aide d'une stratégie à double étiquette pour détecter le biomarqueur glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase (GAPDH). Un anticorps monoclonal anti-GAPDH a été immobilisé sur un marqueur de surface contenant des points quantiques de séléniure de cadmium (CdSe QD) sur une monocouche auto-assemblée d'oxyde de graphène de cystéamine (Cys-GO). La glucose oxydase (GOx) a été utilisée comme marqueur de signal pour se conjuguer avec GAPDH. La reconnaissance de GAPDH a été obtenue grâce à la dissolution des QD de CdSe attachés à la surface par le peroxyde d'hydrogène généré par l'oxydation du β-glucose catalysée par GOx conjuguée à GAPDH. Pour améliorer la sensibilité, une interaction compétitive a été introduite entre le GAPDH libre et conjugué avec le site actif de l'anticorps anti-GAPDH. La réponse électrochimique due à la dissolution du CdSe diminue proportionnellement à la concentration de GAPDH libre. Une voltamétrie pulsée différentielle a été réalisée pour déterminer les caractéristiques analytiques de l'immunocapteur, notamment la limite de détection, la plage dynamique linéaire, la sélectivité de la cible, la stabilité du système et l'applicabilité à l'analyse d'échantillons réels.

L'intervalle post-mortem (PMI) est le temps qui s'est écoulé depuis le décès d'une personne. L'estimation du PMI est généralement réalisée à l'aide de techniques simples, notamment le livor, l'algor et la rigor mortis. Cependant, une estimation précise du PMI est essentielle car elle peut fournir des preuves importantes pour l’enquête sur la cause et l’heure du décès. Malheureusement, la détermination précise du PMI est très difficile, nécessitant de nombreuses techniques médicales/scientifiques et un long temps de traitement. Il existe donc un besoin urgent de développer une méthode simple et rapide de détection des PMI. La glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) est une protéine présente dans la salive et les reins1, et sa concentration diminue avec le temps après la mort2. Cette caractéristique de la protéine GAPDH peut être utilisée comme biomarqueur protéique approprié pour développer un système de biocapteur PMI.

Diverses méthodes de détection ont été utilisées dans les systèmes de biocapteurs impliquant l’interaction anticorps-antigène (immunocapteurs)3, telles que la chimiluminescence4, la résonance plasmonique de surface5, la microbalance à cristaux de quartz6 et les techniques de détection électrochimique7. Parmi eux, l’utilisation d’un immunocapteur électrochimique a attiré une attention particulière en raison de la sensibilité et de la sélectivité élevées du capteur8, 9. En outre, les immunocapteurs électrochimiques ont montré des avantages pour la détection de biomarqueurs protéiques en raison de leur faible coût, de leur mesure facile, de leur réponse rapide et de leur faible coût. aptitude aux applications sur le lieu de soins10,11,12. Cependant, le développement d’un immunocapteur électrochimique pour la détection du PMI a rarement été réalisé2. En utilisant des nanomatériaux pour augmenter la surface du capteur, cette étude a développé un immunocapteur électrochimique hautement sensible pour détecter les biomarqueurs GAPDH. L'immunocapteur PMI a été fabriqué en fixant un anticorps monoclonal GAPDH contre des points quantiques (QD) de séléniure de cadmium (CdSe), qui ont été fixés à la monocouche auto-assemblée (SAM) de cystéamine contenant de l'oxyde de graphène (GO). La reconnaissance de GAPDH a été obtenue grâce à la dissolution des QD de CdSe dans le peroxyde d'hydrogène généré par l'oxydation du β-glucose catalysée par la glucose oxydase (GOx). GOx a été utilisé comme marqueur enzymatique conjugué à la protéine GAPDH par réticulation du glutaraldéhyde17. améliorant la sensibilité, une interaction compétitive a été introduite entre les conjugués GAPDH-GOx et le GAPDH libre avec le site actif de l'anti-GAPDH18. La réaction actuelle due à la dissolution du CdSe a diminué proportionnellement à l'augmentation de la concentration de GAPDH libre. Ainsi, il a été possible de quantifier le GAPDH libre avec cette stratégie, et une voltamétrie pulsée différentielle (DPV) a été réalisée pour déterminer les caractéristiques analytiques d'un immunocapteur, notamment la limite de détection, la plage dynamique linéaire, la sélectivité de la cible, la stabilité du système et l'applicabilité vers l’analyse d’échantillons réels19.