Project information
Detekce rakovinných biomarkerů pomocí imunostanovení s magnetickou prekoncentrací (MB-ULISA)

Citlivá detekcia klinicky významných analytov je dôležitá pre odhalenie ochorenia a nasadenie liečby. Príkladom takýchto analytov sú rakovinové markery (napr. prostatický špecifický antigén, PSA), ktorých zvýšená koncentrácia v krvi môže značiť onkologické ochorenie, alebo srdcové markery (napr. srdcový troponín, cTn), ktorých zvýšená hladina značí porušenie myokardu. Pre ich klinické stanovenie sa často používajú imunochemické metódy. Za zlatý štandard je považovaná ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), ktorá ako značku využíva enzýmy. Využitie enzýmov má však množstvo nevýhod, ako je finančne náročná príprava a nedostatočná citlivosť detekcie. Pre zlepšenie parametrov imunostanovení sa tak hľadajú rôzne alternatívy značenia, napr. fotón-upkonverzné nanočastice (UCNPs), ktorých výhody najmä ich fotostabilita a dlhá životnosť.
UCNPs sú nanokryštály pozostávajúce z anorganickej matrice obohatenej o trojmocné lanthanidové ióny. Vykazujú tzv. anti-Stokesovu luminiscenciu, ktorá umožňuje ich detekciu s minimálnym optickým pozadím. Pre biologické aplikácie je nutné povrch UCNPs modifikovať a konjugovať ich s protilátkami alebo streptavidínom. Konjugáty je možné ďalej využiť v metóde ULISA (upconversion-linked immunosorbent assay), ktorá umožňuje dosiahnuť 10–100× citlivejšej detekcie než ELISA. Táto citlivosť však stále nestačí na detekciu markerov, ktoré sa vyskytujú v nízkych koncentráciách. Preto je nutné zistiť, ako je možné citlivosť ďalej zlepšovať. Jednou z možností je previesť výhody ULISA stanovenia do metódy využívajúcej magnetické mikročastice (magnetic beads, MBs). Ich povrch slúži ako stacionárna fáza, alternatíva dna mikrotitračnej doštičky, kam sa v bežných imunostanoveniach viažu jednotlivé reagenty. Medzi hlavné výhody MBs patria superparamagnetické vlastnosti (možnosť prekoncentrácie analytu) a jednoduché zaobchádzanie.
Cieľom tohto projektu je vyvinúť imunostanovenie kombinujúce MBs a UCNPs pre detekciu rakovinových a srdcových biomarkerov. V prvej fáze bude potrebné zistiť vhodné podmienky pre konjugáciu MBs a optimalizovať jednotlivé kroky stanovení – voľba reagencií, pufrov, koncentrácií MBs, porovnanie rôznych metód blokovania atď. V druhej fáze bude na základe získaných informácií vyvinuté stanovenie zamerané na PSA a cTn. Nakoniec bude metóda optimalizovaná pre analýzu reálnych vzoriek krvného séra.