基于表面标记介导的信号放大的电化学三明治免疫传感器测定外来体,Analytical Chemistry

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基于表面标记介导的信号放大的电化学三明治免疫传感器测定外来体
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2016-10-20 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.analchem.6b02421
Ximena Doldán ₁ , Pablo Fagúndez ₁ , Alfonso Cayota _{2,

3} , Justo Laíz ₁ , Juan Pablo Tosar _{1,

2}

Affiliation

细胞外囊泡（EVs），即外来体和微囊泡，是细胞间通讯途径的重要介体。由于可以在多种生物流体中检测到EV，并且包含一组特殊的生物标记物，这些标记物让人联想到其亲代细胞，因此，由于可以在微创液体活检中进行EV分析，因此它们在临床诊断中显示出巨大的希望。但是，仍然需要可靠，快速且经济高效的方法来确定它们，尤其是在打算进行分散分析的情况下。在这项研究中，我们开发了一种电化学生物传感器，其样品量为1.5μL，每微升可检测低至200外泌体，线性范围跨度几乎为4个数量级。该传感器具有特异性，可以轻松地将外泌体与微泡中的脂质体区分开来，后者的含量是后者的1000倍。显示了在真实样品（稀释的血清）中检测外泌体的能力。这是通过将兔抗人CD9抗体固定在金底物上并使用针对CD9的单克隆抗体来检测捕获的外泌体来实现的。推测是由于多个检测器抗体结合到每个捕获的囊泡的表面这一事实而获得信号放大。加入辣根过氧化物酶（HRP）偶联的抗IgG抗体后，基于3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的电化学还原反应进行检测。这种电流型生物传感器可以轻松地集成到未来的小型化和半自动设备中，用于确定EV。显示了在真实样品（稀释的血清）中检测外泌体的能力。这是通过将兔抗人CD9抗体固定在金底物上并使用针对CD9的单克隆抗体来检测捕获的外泌体来实现的。推测是由于多个检测器抗体结合到每个捕获的囊泡的表面这一事实而获得信号放大。加入辣根过氧化物酶（HRP）偶联的抗IgG抗体后，基于3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的电化学还原反应进行检测。这种电流型生物传感器可以轻松地集成到未来的小型化和半自动设备中，用于确定EV。显示了在真实样品（稀释的血清）中检测外泌体的能力。这是通过将兔抗人CD9抗体固定在金底物上并使用针对CD9的单克隆抗体来检测捕获的外泌体来实现的。推测是由于多个检测器抗体结合到每个捕获的囊泡的表面这一事实而获得信号放大。加入辣根过氧化物酶（HRP）偶联的抗IgG抗体后，基于3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的电化学还原反应进行检测。这种电流型生物传感器可以轻松地集成到未来的小型化和半自动设备中，用于确定EV。这是通过将兔抗人CD9抗体固定在金底物上并使用针对CD9的单克隆抗体来检测捕获的外泌体来实现的。推测是由于多个检测器抗体结合到每个捕获的囊泡的表面这一事实而获得信号放大。加入辣根过氧化物酶（HRP）偶联的抗IgG抗体后，基于3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的电化学还原反应进行检测。这种电流型生物传感器可以轻松地集成到未来的小型化和半自动设备中，用于确定EV。这是通过将兔抗人CD9抗体固定在金底物上并使用针对CD9的单克隆抗体来检测捕获的外泌体来实现的。推测是由于多个检测器抗体结合到每个捕获的囊泡的表面这一事实而获得信号放大。加入辣根过氧化物酶（HRP）偶联的抗IgG抗体后，基于3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的电化学还原反应进行检测。这种电流型生物传感器可以轻松地集成到未来的小型化和半自动设备中，用于确定EV。加入辣根过氧化物酶（HRP）偶联的抗IgG抗体后的5'-四甲基联苯胺（TMB）。这种电流型生物传感器可以轻松地集成到未来的小型化和半自动设备中，用于确定EV。加入辣根过氧化物酶（HRP）偶联的抗IgG抗体后的5'-四甲基联苯胺（TMB）。这种电流型生物传感器可以轻松地集成到未来的小型化和半自动设备中，用于确定EV。

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Electrochemical Sandwich Immunosensor for Determination of Exosomes Based on Surface Marker-Mediated Signal Amplification

Extracellular vesicles (EVs), namely, exosomes and microvesicles, are important mediators of intercellular communication pathways. Since EVs can be detected in a variety of biofluids and contain a specific set of biomarkers which are reminiscent of their parental cells, they show great promise in clinical diagnostics as EV analysis can be performed in minimally invasive liquid biopsies. However, reliable, fast and cost-effective methods for their determination are still needed, especially if decentralized analysis is intended. In this study, we developed an electrochemical biosensor which works with 1.5 μL sample volume and can detect as low as 200 exosomes per microliter, with a linear range spanning almost 4 orders of magnitude. The sensor is specific and readily differentiates exosomes from microvesicles in samples containing 1000-fold excess of the latter. Capability of detecting exosomes in real samples (diluted serum) was shown. This was achieved by immobilizing rabbit antihuman CD9 antibodies on gold substrates and using monoclonal antibodies against CD9 for detection of captured exosomes. Signal amplification is presumably obtained from the fact that multiple detector antibodies bind to the surface of each captured vesicle. Detection is performed based on electrochemical reduction of 3,3′,5,5′-tetramethyl benzidine (TMB) after addition of horseradish peroxidase (HRP)-conjugated anti-IgG antibodies. This amperometric biosensor can be easily incorporated into future miniaturized and semiautomatic devices for EV determination.

更新日期：2016-10-20

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