a 2021

Photon-upconversion nanoparticles as a background-free label in immunosensing and bioimaging

FARKA, Zdeněk; Matthias Jürgen MICKERT; Antonín HLAVÁČEK; Hans-Heiner GORRIS; Petr SKLÁDAL et. al.

Základní údaje

Originální název

Photon-upconversion nanoparticles as a background-free label in immunosensing and bioimaging

Autoři

Vydání

31st Anniversary World Congress on Biosensors, 2021

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

Příznaky

Mezinárodní význam
Změněno: 2. 8. 2021 11:58, doc. Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D.

Anotace

V originále

Fluorescence-based detection is very popular readout method in immunosensing and cell imaging. However, it is limited by autofluorescence and light scattering of the surrounding matrix. This optical background can be elegantly avoided by using photon-upconversion nanoparticles (UCNPs), which emit shorter-wavelength light under near-infrared excitation (anti-Stokes emission). Bioconjugates of UCNPs can be used as a background-free luminescent label in upconversion-linked immunosensing. We have synthesized conjugates of UCNPs with streptavidin based on copper-free click chemistry and coating of the UCNPs by bovine serum albumin, which reduces the level of non-specific binding. The conjugates were employed in sandwich detection of bacterium Melissococcus plutonius, the causative agent of honeybee disease of European foulbrood. The assay provided a limit of detection of 340 CFU/mL, which is 400 times better than conventional ELISA. The practical applicability was verified by the analysis of real samples of honeybees, larvae and bottom hive debris. The conjugates of UCNPs can also serve as labels in cell imaging. We have employed PEG-based conjugates for staining of HER2 biomarker on breast cancer cells. Due to the low optical background as well as low non-specific binding, the UCNP conjugates provided superior signal-to-background ratio (S/B = 319) compared to the fluorescence-based experiment with the identical immunoreagents (S/B = 6).

Návaznosti

GA21-03156S, interní kód MU
Název: Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
Investor: Grantová agentura ČR, Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
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