J 2024

Single-molecule microfluidic assay for prostate-specific antigen based on magnetic beads and upconversion nanoparticles

SKLENÁROVÁ, Dorota; Antonín HLAVÁČEK; Jana KŘIVÁNKOVÁ; Julian BRANDMEIER; Julie WEISOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Single-molecule microfluidic assay for prostate-specific antigen based on magnetic beads and upconversion nanoparticles

Autoři

SKLENÁROVÁ, Dorota; Antonín HLAVÁČEK; Jana KŘIVÁNKOVÁ; Julian BRANDMEIER; Julie WEISOVÁ; Michal ŘIHÁČEK; Hans-Heiner GORRIS; Petr SKLÁDAL a Zdeněk FARKA

Vydání

Lab on a Chip, Cambridge, Royal Society of Chemistry, 2024, 1473-0197

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.400

Kód RIV

RIV/00216224:14310/24:00139473

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001258448900001

EID Scopus

2-s2.0-85197932979

Klíčová slova anglicky

Photon-upconversion nanoparticle; Immunoassay; Microfluidics; Prostate-specific antigen

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 4. 4. 2025 13:19, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Early-stage diagnosis of prostatic carcinoma is essential for successful treatment and, thus, significant prognosis improvement. In laboratory practice, the standard non-invasive diagnostic approach is the immunochemical detection of the associated biomarker, prostate-specific antigen (PSA). Ultrasensitive detection of PSA is essential for both diagnostic and recurrence monitoring purposes. To achieve exceptional sensitivity, we have developed a microfluidic device with a flow-through cell for single-molecule analysis using photon-upconversion nanoparticles (UCNPs) as a detection label. For this purpose, magnetic microparticles (MBs) were first optimized for the capture and preconcentration of PSA and then used to implement a bead-based upconversion-linked immunoassay (ULISA) in the microfluidic device. The digital readout based on counting single nanoparticle-labeled PSA molecules on MBs enabled a detection limit of 1.04 pg mL−1 (36 fM) in 50% fetal bovine serum, which is an 11-fold improvement over the respective analog MB-based ULISA. The microfluidic technique conferred several other advantages, such as easy implementation and the potential for achieving high-throughput analysis. Finally, it was proven that the microfluidic setup is suitable for clinical sample analysis, showing a good correlation with a reference electrochemiluminescence assay (recovery rates between 97% and 105%).

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