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 (703 Slovensko, domácí), Antonín HLAVÁČEK (203 Česká republika), Jana KŘIVÁNKOVÁ (203 Česká republika), Julian BRANDMEIER (276 Německo, domácí), Julie WEISOVÁ, Michal ŘIHÁČEK (203 Česká republika, domácí), Hans-Heiner GORRIS (276 Německo, domácí), Petr SKLÁDAL (203 Česká republika, domácí) a Zdeněk FARKA (203 Česká republika, garant, domácí)

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: 6.100 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001258448900001

Klíčová slova anglicky

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

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 5. 8. 2024 13:22, Mgr. Tereza Miškechová

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