Surface design of photon-upconversion nanoparticles for
high-contrast immunocytochemistry

J 2020

Surface design of photon-upconversion nanoparticles for high-contrast immunocytochemistry

FARKA, Zdeněk, Matthias Jürgen MICKERT, Zuzana MIKUŠOVÁ, Antonín HLAVÁČEK, Pavla BOUCHALOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Surface design of photon-upconversion nanoparticles for high-contrast immunocytochemistry

Autoři

FARKA, Zdeněk (203 Česká republika, garant, domácí), Matthias Jürgen MICKERT (276 Německo), Zuzana MIKUŠOVÁ (703 Slovensko, domácí), Antonín HLAVÁČEK (203 Česká republika), Pavla BOUCHALOVÁ (203 Česká republika, domácí), Wenshu XU, Pavel BOUCHAL (203 Česká republika, domácí), Petr SKLÁDAL (203 Česká republika, domácí) a Hans-Heiner GORRIS (276 Německo)

Vydání

Nanoscale, Cambridge, Royal Society of Chemistry, 2020, 2040-3364

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

21001 Nano-materials

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 7.790

Kód RIV

RIV/00216224:14740/20:00114104

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

DOI

http://dx.doi.org/10.1039/C9NR10568A

UT WoS

000529201500023

Klíčová slova anglicky

photon-upconversion nanoparticle; immunocytochemistry; immunocytochemistry; bioconjugation; surface modification; streptavidin

Štítky

CF CRYO, CF PROT, rivok

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

Změněno: 9. 10. 2024 12:55, Ing. Martina Blahová

Anotace

V originále

Immunohistochemistry (IHC) and immunocytochemistry (ICC) are routinely employed for the microscopic identification and diagnosis of cancerous cells in histological tissues and cell cultures. The maximally attainable contrast of conventional histological staining techniques, however, is low. While the anti-Stokes emission of photon-upconversion nanoparticles (UCNP) can efficiently eliminate optical background interference, excluding non-specific interactions of the label with the histological sample is equally important for specific immunolabeling. To address both requirements, we have designed and characterized several UCNP-based nanoconjugates as labels for the highly specific detection of the cancer biomarker HER2 on various breast cancer cell lines. An optimized streptavidin-PEG-neridronate-UCNP conjugate provided an unsurpassed signal-to-background ratio of 319, which was 50-fold better than conventional fluorescent labeling under the same experimental conditions. In combination, the absence of optical interference and non-specific binding lays the foundation for computer-based data evaluation in digital pathology.

Návaznosti

GA17-05957S, projekt VaV

Název: Evaluace nových potenciálních cílů a inhibitorů pro blokování vývoje metastáz u luminálních A nádorů prsu

Investor: Grantová agentura ČR, Evaluace nových potenciálních cílů a inhibitorů pro blokování vývoje metastáz u luminálních A nádorů prsu

LQ1601, projekt VaV

Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020

LTAB19011, projekt VaV

Název: Luminiscenční imunostanovení jako citlivý nástroj pro diagnostiku nemocí včel

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Luminiscenční imunostanovení jako citlivý nástroj pro diagnostiku nemocí včel, INTER-ACTION

MUNI/A/1252/2019, interní kód MU

Název: Podpora biochemického výzkumu v roce 2020

Investor: Masarykova univerzita, Podpora biochemického výzkumu v roce 2020, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty

90043, velká výzkumná infrastruktura

Název: CIISB

Citovat

FARKA, Zdeněk, Matthias Jürgen MICKERT, Zuzana MIKUŠOVÁ, Antonín HLAVÁČEK, Pavla BOUCHALOVÁ, Wenshu XU, Pavel BOUCHAL, Petr SKLÁDAL a Hans-Heiner GORRIS. Surface design of photon-upconversion nanoparticles for high-contrast immunocytochemistry. Nanoscale. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2020, roč. 12, č. 15, s. 8303-8313. ISSN 2040-3364. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1039/C9NR10568A.

@article{1646558,
   author = {Farka, Zdeněk and Mickert, Matthias Jürgen and Mikušová, Zuzana and Hlaváček, Antonín and Bouchalová, Pavla and Xu, Wenshu and Bouchal, Pavel and Skládal, Petr and Gorris, HansandHeiner},
   article_location = {Cambridge},
   article_number = {15},
   doi = {http://dx.doi.org/10.1039/C9NR10568A},
   keywords = {photon-upconversion nanoparticle; immunocytochemistry; immunocytochemistry; bioconjugation; surface modification; streptavidin},
   language = {eng},
   issn = {2040-3364},
   journal = {Nanoscale},
   title = {Surface design of photon-upconversion nanoparticles for high-contrast immunocytochemistry},
   url = {https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nr/c9nr10568a},
   volume = {12},
   year = {2020}
}

TY  - JOUR
ID  - 1646558
AU  - Farka, Zdeněk - Mickert, Matthias Jürgen - Mikušová, Zuzana - Hlaváček, Antonín - Bouchalová, Pavla - Xu, Wenshu - Bouchal, Pavel - Skládal, Petr - Gorris, Hans-Heiner
PY  - 2020
TI  - Surface design of photon-upconversion nanoparticles for high-contrast immunocytochemistry
JF  - Nanoscale
VL  - 12
IS  - 15
SP  - 8303-8313
EP  - 8303-8313
PB  - Royal Society of Chemistry
SN  - 20403364
KW  - photon-upconversion nanoparticle
KW  - immunocytochemistry
KW  - immunocytochemistry
KW  - bioconjugation
KW  - surface modification
KW  - streptavidin
UR  - https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nr/c9nr10568a
L2  - https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nr/c9nr10568a
N2  - Immunohistochemistry (IHC) and immunocytochemistry (ICC) are routinely employed for the microscopic identification and diagnosis of cancerous cells in histological tissues and cell cultures. The maximally attainable contrast of conventional histological staining techniques, however, is low. While the anti-Stokes emission of photon-upconversion nanoparticles (UCNP) can efficiently eliminate optical background interference, excluding non-specific interactions of the label with the histological sample is equally important for specific immunolabeling. To address both requirements, we have designed and characterized several UCNP-based nanoconjugates as labels for the highly specific detection of the cancer biomarker HER2 on various breast cancer cell lines. An optimized streptavidin-PEG-neridronate-UCNP conjugate provided an unsurpassed signal-to-background ratio of 319, which was 50-fold better than conventional fluorescent labeling under the same experimental conditions. In combination, the absence of optical interference and non-specific binding lays the foundation for computer-based data evaluation in digital pathology.
ER  -

FARKA, Zdeněk, Matthias Jürgen MICKERT, Zuzana MIKUŠOVÁ, Antonín HLAVÁČEK, Pavla BOUCHALOVÁ, Wenshu XU, Pavel BOUCHAL, Petr SKLÁDAL a Hans-Heiner GORRIS. Surface design of photon-upconversion nanoparticles for high-contrast immunocytochemistry. \textit{Nanoscale}. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2020, roč.~12, č.~15, s.~8303-8313. ISSN~2040-3364. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1039/C9NR10568A.

Podrobný výpis o publikaci