a 2021

Photon-upconversion nanoparticles for single-molecule immunoassays

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

Základní údaje

Originální název

Photon-upconversion nanoparticles for single-molecule immunoassays

Autoři

Vydání

EUROPT(R)ODE 2021, 2021

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Polsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

Příznaky

Mezinárodní význam
Změněno: 4. 12. 2021 14:04, doc. Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D.

Anotace

V originále

The recent progress in the field of immunoassays has been enabled by the development of various kinds of nanomaterials. In particular, photon-upconversion nanoparticles (UCNPs) proved to be excellent labels due to their ability to emit shorter wavelength light under near-infrared excitation (anti-Stokes emission), which prevents autofluorescence, minimizes light scattering, and thus reduces the optical background. These unique properties enabled imaging of single UCNPs by wide-field epiluminescence microscopy and allowed development of single-molecule (digital) immunoassays. We have synthesized conjugates of polyethylene glycol-coated UCNPs with streptavidin and applied them as a label for the detection of cancer biomarker prostate specific antigen (PSA). The detection was based on counting of individual sandwich immunocomplexes under the wide-field microscope. The noise-surpassing digital readout (particle counting) resulted in 20× higher sensitivity than the analog readout (output light intensity) and provided a detection limit of 23 fg mL−1 (800 aM) in 25% human serum. The conjugates of UCNPs with streptavidin are also useful as a label for the detection of bacterial pathogens. We have developed an immunoassay for the detection of causative agent of European foulbrood, bacterium Melissococcus plutonius. The assay provided a limit of detection of 340 CFU mL−1 and its practical applicability was verified by the analysis of real samples of bees, larvae and bottom hive debris.

Návaznosti

GA21-03156S, projekt VaV
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