Люминесцентная диагностика и количественная оценка малярийной инфекции методом латерального проточного иммуноанализа с применением квантовых точек из теллурида кадмия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Латеральный проточный иммуноанализ - это простой, дешевый и быстрый диагностический инструмент для определения болезней по таким аналитам, как антитела, паразиты и другие интересующие биомаркеры. Однако многие его модификации могут определить инфекции лишь качественно. Также типичный латеральный проточный иммуноанализ, основанный на визуальной оценке тест-полоски, страдает от низкой чувствительности в случае легких форм инфекций или их ранних стадий и может вызывать ложноотрицательную интерпретацию результатов. Здесь мы приводим результаты применения квантовых точек из теллурида кадмия, покрытых тиогликолевой кислотой в качестве метки для усиления люминесценции и, таким образом, чувствительности детектирования для диагностики малярии. Химический путь синтеза квантовых точек из теллурида кадмия, покрытых тиогликолевой кислотой, был систематически оптимизирован с помощью анализа оптических свойств квантовых точек. Эти оптимизированные квантовые точки из теллурида кадмия, покрытого тиогликолевой кислотой, были конъюгированы с антималярийными антителами против белка HRP2 из P. falciparum и затем были включены в устройства для латерального проточного иммуноанализа. В дальнейшем был разработан код обработки изображений для количественного подсчета малярийных паразитов как отношения интенсивности контрольной и опытной линий иммуноанализа. Результаты сравнивались с результатами стандартного проточного иммуноанализа, проведенного с использованием коллоидного золота. Было продемонстрировано, что чувствительность обнаружения малярийной инфекции при низких концентрациях малярийного паразита существенно улучшена благодаря усиленной люминесценции контрольной и опытной линий под ультрафиолетовым освещением, вызванной использованием квантовых точек из теллурида кадмия, покрытых тиогликолевой кислотой. Также было показано, что подсчет концентрации паразита на основе обработки изображения может уменьшить вероятность ложноотрицательных результатов при низкой концентрации паразита и помочь в проведении ранней диагностики малярии.

Об авторах

Х. Чаухан

Национальный технологический институт Сардара Валлабхая

Гуджарат, Индия

А. Джаривала

Национальный технологический институт Сардара Валлабхая

Гуджарат, Индия

В. Кхерадж

Национальный технологический институт Сардара Валлабхая

Email: vk@phy.svnit.ac.in
Гуджарат, Индия

Список литературы

  1. X. Shi and Z. Wang, Rev. Med. Microbiol., 32 (3), 183 (2021).
  2. P. Liu, Y. Zhou, M. Guo, et al., Nanoscale, 10, 848 (2018).
  3. N. H. T. Tran, K. T. L. Trinh, J. H. Lee, et al., Small, 14, 1801385 (2018).
  4. R. Fan, W. Zhang, Y. Jin, et al., Microchim. Acta, 187, 1 (2020).
  5. Y. Liang, X. Huang, R. Yu, et al., Anal. Chim. Acta, 936, 195 (2016).
  6. G. Liu, J. Zhao, S. Wang, et al., Sensors and Actuators B: Chemical, 306, 127583 (2020).
  7. S. Wang, C. Zhang, and Y. Zhang, Biosensors and Biodetection, Ed. by A. Rasooly and K. E. Herold (Humana Press, 2009), vol. 504.
  8. Y. Jeong, Y. M. Kook, K. Lee, and W. G. Koh, Biosens. Bioelectron., 111, 102 (2018).
  9. S. M. Fothergill, C. Joyce, and F. Xie, Nanoscale, 10, 20914 (2018).
  10. G. A. Posthuma-Trumpie, J. Korf, and A. Van Amerongen, Anal. Bioanal. Chem., 393, 569 (2009).
  11. X. Gao, L. P. Xu, S. F. Zhou, et al., Am. J. Biomed. Sci., 6, 41 (2014).
  12. I. Y. Goryacheva, P. Lenain, and S. De Saeger, Trends Analyt. Chem., 46, 30 (2013).
  13. O. A. Aladesuyi and O. S. Oluwafemi, Nano-Structures & Nano-Objects, 24, 100568 (2020).
  14. Z. Li, P. Huang, J. Lin, et al., J. Nanosci. Nanotechnol., 10, 4859 (2010).
  15. Z. Wang, J.Ruan, and D. Cui, Nanoscale Res. Lett., 4, 593 (2009).
  16. D. Cui, B. Pan, H. Zhang, et al., Anal. Chem., 80, 7996 (2008).
  17. M. Sajid, A. N. Kawde and M. Daud, J. Saudi Chem. Soc., 19, 689 (2015).
  18. H. Yang, D. Li, R. He, et al., Nanoscale Res. Lett., 5, 875 (2010)
  19. J. Zhang, Y. Wei, S. Qiu, and Y. Xiong, Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomol. Spectrosc., 247, 119107 (2021).
  20. U. Resch, H. Weller, and A. Henglein, Langmuir, 5, 1015 (1989).
  21. T. Lu, K. D. Zhu, C. Huang, et al., Analyst, 145, 76 (2020).
  22. World malaria report 2020: 20 years of global progress and challenges (World Health Organization, Geneva, 2020). Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO, https://www.who.int/publications/i/item/9789240015791.
  23. D. Bell, C. Wongsrichanalai, and J. W. Barnwell, Nat. Rev. Microbiol., 4, 682 (2006)
  24. A. L. Rogach, L. Katsikas, A. Kornowski, et al., Ber Bunsen Phys Chem., 101, 1668-70 (1997).
  25. N. Liu and P. Yang, Luminescence, 29 (6), 566 (2014).
  26. S. Subramanian, S. Ganapathy, M. Rajaram, and A. Ayyaswamy, Materials Chemistry and Physics, 249, 123127 (2020).
  27. R. Carcione, F. Limosani, and F. Antolini, Crystals, 11 (3), 253 (2021).
  28. W. W. Yu, L. Qu, W. Guo, and X. Peng, Chem. Mater., 15, 2854 (2003).
  29. T. Kondratenko, O. Ovchinnikov, I. Grevtseva, et al., Materials, 13, 909 (2020).
  30. J. Tashkhourian, G. Absalan, M. Jafari, and S. Zare, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 152, 119 (2016).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».