1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российские нанотехнологии
  4. T. 19, № 2, 2024

Российские нанотехнологии, 2024, T. 19, № 2, стр. 251-263

Агломераты золотых наночастиц на основе системы биотин–стрептавидин для латерального проточного иммуноанализа

Ж. В. Самсонова 1, *, И. Д. Лыпенко 1, Н. Ю. Саушкин 1, А. П. Осипов 1

1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

* E-mail: jvs@enz.chem.msu.ru

Поступила в редакцию 07.11.2023
После доработки 04.12.2023
Принята к публикации 04.12.2023

Аннотация

Сферические наночастицы золота (НЧЗ) различного размера (10–30 нм), полученные восстановлением золотохлористоводородной кислоты аскорбиновой кислотой, использовали для получения конъюгатов с нативными и биотинилированными антителами (Ат, бАт). Процесс образования наноагломератов конъюгатов НЧЗ–бАт с участием свободного стрептавидина (Ствд) в растворе исследован в диапазоне стехиометрических соотношений [Ствд] : [НЧЗ] от 0 : 1 до 3200 : 1. Методом динамического рассеяния света показано, что при 19–50-кратном избытке свободного Ствд по отношению к НЧЗ в растворе конъюгаты НЧЗ–бАт образуют наноагломераты с эффективным диаметром, в 1.5–3 раза превышающим размеры исходного конъюгата. Изучена эффективность взаимодействия детектирующего реагента, приготовленного из конъюгата НЧЗ–бАт в присутствии различных концентраций свободного Ствд, в латеральном потоке с сорбированными на мембране Ствд или бАт. Показано, что интенсивность окрашивания реакционных зон претерпевает значительное изменение в области соотношения концентраций НЧЗ–бАт и Ствд, соответствующих образованию наноагломератов, и зависит от состава и размера образующегося комплекса и наличия в его составе доступных для связывания с сорбированным компонентом молекул Ствд или биотиновых остатков. Основываясь на математическом моделировании предполагаемого кинетического механизма образования комплексов НЧЗ с участием биотин-стрептавидинового взаимодействия, показано преимущественное образование наноагломератов, состоящих из двух или трех НЧЗ, связанных между собой молекулами линкера Ствд. Использование наноагломератов в качестве метки в латеральном иммуноанализе может приводить к снижению предела обнаружения в анализе в несколько раз.

Список литературы

  1. Koczula K., Gallotta A. // Biochem. 2016. V. 60. № 1. P. 111. https://doi.org/10.1042/EBC20150012

  2. Mirica A.C., Stan D., Chelcea I.C. et al. // Front. Bioeng. Biotechnol. 2022. V. 10. P. 922772. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.922772

  3. Di Nardo F., Chiarello M., Cavalera S. et al. // Sensors. 2021. V. 21. P. 5185. https://doi.org/10.3390/s21155185

  4. Панфёров В.Г., Сафенкова И.В., Жердев А.В. и др. // Прикл. биохим. микробиол. 2021. Т. 57. № 2. С. 107. https://doi.org/10.31857/S0555109921020112

  5. Panferov V.G., Zherdev A.V., Dzantiev B.B. // Biosensors. 2023. V. 13. № 9. P. 866. https://doi.org/10.3390/bios13090866

  6. Shirshahi V., Liu G. // Trend. Anal. Chem. 2021. V. 136. 116200. https://doi.org/10.1016/j.trac.2021.116200

  7. Dundas C., Demonte D., Park S. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013. V. 97. № 21. P. 9343. https://doi.org/10.1007/s00253-013-5232-z

  8. Connolly S., Cobbe S., Fitzmaurice D. // J. Phys. Chem. B. 2001. V. 105. № 11. P. 2222. https://doi.org/10.1021/jp001948i

  9. Kadir A., Luhrs C., Perez-Luna V.H. // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. № 40. P. 15631. https://doi.org/10.1021/jp036089n

  10. Kohut A., Voronov A., Peukert W. // Part. Part. Syst. Charact. 2005. V. 22. P. 329. https://doi.org/10.1002/ppsc.200500986

  11. Zon V.B., Sachsenhauser M., Rant U. // J. Nanopart. Res. 2013. V. 15. P. 1974. https://doi.org/10.1007/s11051-013-1974-x

  12. Lyu Y., Martinez A., D’Inca F. et al. // Nanomater. 2021. V. 11. P. 1559. https://doi.org/10.3390/nano11061559

  13. Kim W.J., Choi S.H., Yoo D.J. // Bull. Korean Chem. Soc. 2011. V. 32. № 12. P. 4171. https://doi.org/10.5012/BKCS.2011.32.12.4171

  14. Lim S., Koo O.K., You Y.S. et al. // Sci. Rep. 2012. V. 2. № 1. P. 456. https://doi.org/10.1038/srep00456

  15. You Y., Lim S., Gunasekaran S. // ACS Appl. Nano Mater. 2020. V. 3. № 2. P. 1900. https://doi.org/10.1021/acsanm.9b02461

  16. Taranova N.A., Slobodenuyk V.D., Zherdev A.V. et al. // RSC Adv. 2021. V. 11. № 27. P. 16445. https: //doi.org/10.1039/D1RA02212A

  17. Taranova N.A., Urusov A.E., Sadykhov E.G. et al. // Microchim. Acta. 2017. V. 184. № 10. P. 4189. https://doi.org/10.1007/s00604-017-2355-4

  18. Серебренникова К.В., Самсонова Ж.В., Осипов А.П. // Вестн. МГУ. Сер. 2. Химия. 2018. Т. 59. № 3. С. 230.

  19. Серебренникова К.В. Высокочувствительные экспресс-методы латерального проточного иммуноанализа биомаркеров для целей медицинской диагностики. Дис. … канд. хим. наук: 03.01.06. М.: МГУ, 2018.

  20. Lopes-Luz L., Mendonca M., Fogaca M.B. et al. // LWT. 2023. V. 188. P. 115336. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115336

  21. Oh H.K., Kim K., Park J. et al. // Biosens. Bioelectron. 2022. V. 205. P. 114094. https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114094

  22. Haiss W., Nguyen T.K., Aveyard J., Fernig D. // Anal. Chem. 2007. V. 79. № 11. P. 4215. https://doi.org/10.1021/ac0702084

  23. Annur S., Hidayt N., Aprilita N. // Asian J. Chem. 2018. V. 30. № 11. P. 2399. https://doi.org/10.14233/ajchem.2018.21386

  24. Luty-Blocho M., Wojnicki M., Fitzner K. // Int. J. Chem. Kinet. 2017. V. 49. P. 789. https://doi.org/10.1002/kin.21115

  25. Annur S., Santosa S.J., Aprilita N.H. // Orient. J. Chem. 2018. V. 34. № 5. P. 2305. https://doi.org/10.13005/ojc/340510

  26. Tyagi H., Kushwaha A., Kumar A., Aslam M. // Int. J. Nanosci. 2011. V. 10. P. 857. https://doi.org/10.1142/S0219581X11009301

  27. Montaño-Priede J.L., Sanromán-Iglesias M., Zabala N. et al. // ACS Sensors. 2023. V. 8. № 4. P. 1827. https://doi.org/10.1021/acssensors.3c00287

  28. Serebrennikova K.V., Samsonova J.V., Osipov A.P. // Nanomicro Lett. 2018. V. 10. № 2. P. 24. https://doi.org/10.1007/s40820-017-0180-2

  29. Delgadillo R.F., Mueser T.C., Zaleta-Rivera K. et al. // PLoS One. 2019. V. 14. № 2. e0204194. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204194

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российские нанотехнологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал