Методическая статья

Флуоресцентный иммунологический анализ на основе наногранул квантовых точек

DOI:

10.3791/67000

⸱

28 июня 2024 г.

 ,  ,  ,  , 
1Department of Central Laboratory, Shanghai Skin Disease Hospital, School of Medicine, Tongji University, 2Department of Dermatology, Shanghai Skin Disease Hospital, Institute of Dermatology, School of Medicine, Tongji University, 3Department of Pharmacy, Changzheng Hospital, Naval Medical University

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В данной статье мы описываем протокол получения наношариков на квантовых точках (QDNB) и обнаружения биомаркеров заболевания с помощью полосок для иммуноферментного анализа на основе квантовых точек на основе QDNB. Результаты испытаний могут быть качественно оценены при ультрафиолетовом освещении и количественно измерены с помощью считывателя флуоресцентных лент в течение 15 минут.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Квантовые точки, также известные как полупроводниковые нанокристаллы, являются новыми флуоресцентными метками для биологической визуализации и зондирования. Тем не менее, конъюгаты антител на квантовых точках с малыми размерами (~10 нм), полученные с помощью трудоемких процедур очистки, демонстрируют ограниченную чувствительность при обнаружении определенных следовых маркеров заболевания с помощью иммуноферментных полосок с боковым потоком. В данной работе мы представляем способ получения наношариков на квантовых точках (QDNB) с использованием метода одноэтапного эмульсионного выпаривания. С использованием полученного QDNB был изготовлен флуоресцентный иммунологический анализ для выявления биомаркеров заболевания на примере С-реактивного белка (СРБ). В отличие от наночастиц на основе одиночных квантовых точек, конъюгаты наношариков и антител на основе квантовых точек более чувствительны в качестве меток иммуноферментного анализа благодаря усилению сигнала путем инкапсуляции сотен квантовых точек в одну полимерную композитную нанобусину. Кроме того, больший размер QDNB облегчает разделение центрифугированием при конъюгации QDNB с антителами. Был изготовлен флуоресцентный иммунологический анализ на основе QDNBs, а концентрация СРБ в образце была измерена за 15 минут. Результаты испытаний могут быть качественно оценены при ультрафиолетовом освещении и количественно измерены с помощью флуоресцентного считывателя в течение 15 минут.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Полоски для иммуноферментного анализа бокового потока (LFIA) служат важнейшими инструментами быстрого выявления в местах оказания медицинской помощи 1,2, особенно при скрининге заболеваний во время эпидемий. Однако традиционные тест-полоски LFIA на основе коллоидного золота демонстрируют низкую чувствительность обнаружения и дают только качественные результаты3. Для повышения чувствительности детектирования LFIA были разработаны различные новые наночастицы, в том числе цветной латекс 4,5, флуоресцентные наночастицы с повышающей конверсией6, флуоресцентные микросферы 7,8 с временным разрешением и квантовые точки 9,10,11. Квантовые точки (КТ)12,13, также известные как полупроводниковые нанокристаллы, обладают настраиваемой длиной волны излучения, широким диапазоном возбуждения и высокой эффективностью люминесценции, что делает их идеальными метками для биологической визуализации.

Тем не менее, флуоресцентный сигнал, излучаемый отдельными квантовыми точками, остается слабым, что приводит к относительно низкой чувствительности обнаружения в иммунологических анализах. Инкапсуляция многочисленных квантовых точек в микросферах может усилить сигналы и повысить чувствительность иммунологических анализов на основе квантовых точек. Для инкапсуляции квантовых точек внутри микросфер были использованы различные методы, такие как послойная самосборка 14,15,16,17,18, метод набухания 19,20 и инкапсуляция микросфер кремнезема 21,22,23,24. Например, функционализированные квантовыми точками наносферы кремнезема могут быть достигнуты путем увеличения нагрузки квантовой точки на сэндвич-иммунореакцию25. Распылительная сушилка, оснащенная ультразвуковым распылителем, также использовалась для получения наноразмерных наносфер QD-BSA26. Однако вышеупомянутые методы страдают от сложной многоступенчатости, гашения флуоресценции и низкой производительности.

В нашей предыдущей работе27 сообщалось о методе испарения эмульсии-растворителем для инкапсуляции квантовых точек внутри полимерных наношариков. Этот метод приготовления прост, поддерживает флуоресцентную эффективность квантовых точек, обеспечивает высокую эффективность инкапсуляции и позволяет легко масштабировать производство. Несколько исследовательских групп успешно разработали полоски LFIA с использованием QDNB, полученных с помощью этого метода, для приложений, включая обнаружение пищевых токсинов 28,29,30, обнаружение биомаркеров инфекционных заболеваний31,32 и мониторинг окружающей среды33.

В этом протоколе представлены конкретные этапы подготовки наногранул квантовых точек (QDNB), конъюгации QDNB и антител, получения LFIA на основе QDNB и измерения C-реактивного белка (CRP) в образцах плазмы крови человека.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исследование было одобрено Институциональным наблюдательным советом Шанхайской больницы кожных заболеваний (No 2020-15). Все экспериментальные процедуры с использованием образцов крови человека проводились в лаборатории уровня биобезопасности II. Подробная информация о реагентах и оборудовании, использованных в этом исследовании, приведена в Таблице материалов.

1. Приготовление наношариков QD

Примечание: Для синтеза наногранул квантовой тона был использован метод испарения эмульсии-растворителя для синтеза наногранул квантовой тона с соотношением масляной фазы к водной фазе 1:5. Мини-эмульсия создается с помощью ультразвука, а наногранулы затвердевают путем испарения растворителя (хлороформа). Гидроксид натрия был использован для катализа ангидридных групп на поверхности наногранул, превращая их в карбоксильные группы.

  1. Приготовление растворов масляной фазы и водной фазы
    1. Приготовьте 1 мл масляной фазы: 0,4 мл раствора поли (стирол-ко-малеинового ангидрида) (ПСМА) (50 мг/мл), 0,1 мл раствора КТ (100 мг/мл), залейте хлороформом любой объем менее 1 мл.
    2. Приготовьте 5 мл водной фазы: водный раствор SDS (0,5 мас.%).
  2. Приготовление эмульсии и затвердевание
    1. Добавьте 1 мл масляной фазы и 5 мл водной фазы во флакон (15 мл) и поместите флакон на магнитную мешалку. Включите мощность магнитной мешалки.
    2. После того как масляная и водная фазы полностью перемешаются, немедленно переведите колбу на запрограммированное (60 с, импульс 3 с с последующей паузой 3 с, амплитуда 50%) ультразвук и включите питание.
    3. Наблюдайте за раствором после ультразвукового исследования. Первоначально малиновый цвет раствора перешел в опалесцирующую фазу, которая все еще сохраняет красноватый оттенок.
    4. Поместите флакон обратно на магнитную мешалку при комнатной температуре, непрерывно помешивая в течение ночи. Хлороформ постепенно испарялся, а эмульсия затвердевала в композитные наногранулы.
  3. Модификация поверхности наношариков
    1. Добавьте 0,1 мл 0,1 мМ гидроксида натрия в суспензию наногранул на 1 ч. Ангидридные группы на поверхности наногранул гидролизуются в карбоксильные группы.
  4. Очистка наногранул
    1. Выключите магнитную мешалку и переместите затвердевшие наношарики в центрифужную трубку. Центрифугируйте пробирку при давлении 13523 х г в течение 10 минут при комнатной температуре и выбросьте надосадочную жидкость.
    2. Добавьте в осадок первоначальный объем деионизированной воды, накройте трубку крышкой, погрузите ее в ультразвуковую водяную баню и поддерживайте погружение до полного рассеивания осадка.
    3. Повторите шаги 1.4.1-1.4.2 дважды, и, наконец, перенесите наношарики в стеклянную бутылку. Храните его при температуре 4 °C до использования.
  5. Определение характеристик наногранул
    1. Охарактеризовать размер и морфологию наногранул квантовых точек с помощью визуализации с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ)22.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Различные размеры наногранул могут быть получены путем изменения пропорции раствора квантовой точки и раствора ПСМА. Размер наногранул квантовых точек также может быть определен с помощью динамического рассеяния света (DLS)27.

2. Получение конъюгатов QDNB-антител

  1. Активация карбоксильных групп
    1. Добавьте 100 μL готового QDNB (10 мг/мл) в 200 μL фосфатного буфера (PB, 20 мМ, pH 6,0), затем добавьте 6 μL EDC (20 мг/мл).
    2. Инкубировать смесь в течение 30 минут при комнатной температуре на ротационном смесителе.
    3. После инкубации центрифугируйте смесь при 13523 х г в течение 10 минут при комнатной температуре и выбросьте надосадочную жидкость.
    4. Добавьте в осадок 100 мкл PB (20 мМ, pH 6,0), накройте пробирку крышкой и погрузите пробирку в рабочую ультразвуковую водяную баню до полного диспергирования осадка.
  2. Конъюгация антител и наногранул
    1. Диспергируйте 100 мкг антитела в 200 мкл PB (20 мМ, pH 6,0) и добавьте в раствор антитела активированную суспензию QDNB, полученную на стадии 2.1.
    2. Инкубировать смесь при комнатной температуре в течение 30 минут при непрерывном вращении. Излишки антител удалить центрифугированием при 6010 х г в течение 5 мин (при комнатной температуре), а затем осторожно выбросить надосадочную жидкость.
  3. Блокирование наногранул
    1. Добавьте 200 мкл 1% раствора казеина (в 20 мМ PB буфере, pH 7,4) к остатку (полученному на шаге 2.2.2), накройте пробирку крышкой и погрузите в рабочую ультразвуковую водяную баню до полного диспергирования остатка.
    2. Инкубировать смесь при комнатной температуре в течение 2 ч при непрерывном вращении.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Целью этого шага является блокировка любых неотреагировавших сайтов на поверхности QDNB.
  4. Хранение конъюгатов
    1. Добавьте в смесь 100 μЛ консервирующего раствора (20 мМ PB буфера, pH 7,4, 1% BSA, 5% трегалозы, 6% сахарозы, 0,1% S9, pH 7,4) и храните при 4 °C для последующего использования.

3. Приготовление полосок для иммуноферментного анализа бокового потока

ПРИМЕЧАНИЕ: Иммунохроматографическая полоска состоит из мембраны из нитроцеллюлозы (НЦ), прокладки для образца, конъюгированной прокладки, абсорбирующей прокладки и платы из поливинилхлорида (ПВХ) (Рисунок 1). Все растворы должны быть приготовлены и использованы немедленно. Рекомендуется готовить полоски для иммуноферментного анализа бокового потока в чистом помещении с контролируемой влажностью.

  1. Подготовка мембраны с ЧПУ
    1. Приготовьте раствор для покрытия тестовой линии (Т-линия) и контрольной линии (С-линия): разведите антитело захвата СРБ и козий антикроличьи IgG с ПБ до конечной концентрации 1 мг/мл.
    2. Правильно разместите плиту ПВХ и снимите защитную бумагу, расположенную на расстоянии 25 мм от края плиты ПВХ. Выровняйте и приклейте NC-мембрану по нижнему краю оставшейся защитной бумаги к плите из ПВХ.
    3. Нанесите растворы покрытий T-line и C-line на мембрану NC со скоростью струи 1 мкл/см, обеспечивая ее расположение на расстоянии 20 мм от верхнего края, образуя тестовую линию (шириной 1 мм).
    4. Для сушки поместите мембрану NC в условия с влажностью менее 30% и температурным режимом 18-26 °C. Время сушки должно составлять не менее 24 часов.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что верхний и нижний края мембраны NC находятся на одном уровне с соответствующими краями смежных областей. К мембранам с ЧПУ нельзя прикасаться руками. Влажность на этом этапе следует контролировать в диапазоне от 45% до 65%. Прежде чем продолжить, раствор покрытия T-line, раствор покрытия C-line и мембрана NC должны быть уравновешены до одной и той же температуры.
  2. Приготовление конъюгированной прокладки
    1. Погрузите конъюгатную прокладку в раствор для обработки конъюгированной прокладки (20 мМ PB буфера, pH 7,4, 1% BSA).
    2. Поместите замоченную конъюгатную подушечку в сушильную печь для обработки сушкой (комнатной температуры) на ночь.
    3. Аккуратно приклейте модифицированную сопряженную прокладку к плите из ПВХ.
    4. Приготовленный раствор конъюгата QDNB-антитела разбавить консервирующим раствором (20 мМ PB буфера, pH 7,4, 1% BSA, 5% трегалозы, 6% сахарозы, 0,1% S9, pH 7,4).
    5. Диспонируйте раствор конъюгата антитела QDNB на конъюгатную прокладку со скоростью струи 1 мкл/см и высушите конъюгатную прокладку в течение 24 ч.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Удельный коэффициент разбавления должен быть отрегулирован в соответствии с целью обнаружения.
  3. Подготовка прокладки для образцов
    1. Погрузите прокладку для отбора проб в раствор для обработки пробы (20 мМ PB буфера, pH 7,4, 1% BSA, 5% трегалозы, 6% сахарозы, 0,1% S9, pH 7,4).
    2. Поместите замоченную прокладку для образцов в сушильную печь (45 °C) и сушите в течение 24 часов.
  4. Сборка карты и нарезка ее на полоски
    1. Как показано на рисунке 1, последовательно поместите абсорбирующую бумагу (абсорбирующую прокладку), сопряженную прокладку и прокладку для образцов на плиту из ПВХ с ЧПУ-мембраной.
    2. Разрежьте открытку на полоски шириной 3,8 мм.
  5. Упаковка стрипсов
    1. Оберните тест-полоски в пластиковую кассету и запечатайте мешочек из алюминиевой фольги, содержащий влагопоглотитель.

4. Пробирная операция и качественная оценка

ПРИМЕЧАНИЕ: Операции с образцами крови человека рекомендуется проводить в лаборатории уровня биобезопасности II. Образцы человеческой плазмы были получены из клинической лаборатории (у обезличенных людей). Как правило, человеческую кровь собирали с помощью вакуумной пробирки ЭДТА, а плазму выделяли по стандартному протоколу34. Центрифугируйте при давлении 3 000 × г в течение 10 мин при комнатной температуре для разделения плазмы. Соберите верхний слой желтой плазмы с помощью пипетки и храните плазму в пробирке объемом 1,5 мл при температуре -80 °C до использования.

  1. Пипетку 10 мкл образца плазмы или раствора калибратора в 1 мл PBS-буфера, содержащего 0,1% Tween 20. Затем переложите 100 мкл подготовленного разведенного образца на пробоотборник тест-полоски.
  2. После 15-минутного прогона наблюдайте за сигналами флуоресценции линии Т и линии С под воздействием ультрафиолетового излучения для получения качественных результатов.
  3. Вставьте стрип-карту в флуоресцентный считыватель для анализа бокового потока, чтобы получить интенсивность флуоресценции для количественного анализа.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В данном примере используется метод сэндвич-иммуноанализа35,36; Одна красная линия (контрольная линия) указывает на отрицательный результат, в то время как две красные линии (тестовая и контрольная линии) указывают на положительный результат. Отсутствие контрольной линии свидетельствует о том, что проведенное испытание является недействительным.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Процедуры подготовки QDNB схематически проиллюстрированы на рисунке 1A. Масляную фазу, содержащую квантовые точки и полимер в хлороформе, смешивали с водной фазой, и получали мини-эмульсию методом ультразвука. Эмульсию затвердевали путем постепенного испарения хлороформа. Просвечивающая электронная микрофотография (ПЭМ) QDNB представлена на рисунке 2A. QDNB имеют сферическую морфологию со средним диаметром 96 нм, измеренным на более чем 50 QDNB на изображениях TEM. Внутри наногранул отчетливо видны наночастицы квантовой точки, что указывает на успешную инкапсуляцию. На рисунках 2B и 2D показаны спектры флуоресценции и поглощения QDNB соответственно.

QDNB и антитело конъюгировали с использованием химии карбодиимида, как показано на рисунке 1B. Конъюгат антитела QDNB использовали для получения LFIA на основе QDNB. Структура LFIA проиллюстрирована на рисунке 1C. Если антиген CRP присутствует в образце, конъюгаты QDNB-анти-CRP накапливаются на тестовой линии.

Как показано на рисунке 3, измерение осуществляется путем добавления 100 мкл разбавленного образца в отверстие для образца. После времени реакции в 15 минут результаты теста могут быть качественно прочитаны под воздействием ультрафиолетового света. Количественные результаты могут быть получены с помощью флуоресцентного считывателя полосок, а концентрация образца может быть рассчитана с помощью калибровочного уравнения, встроенного в программное обеспечение считывателя полосок37,38.

figure-results-1
Рисунок 1: Иллюстрация флуоресцентного иммунологического анализа на основе наногранул квантовых точек. (A) Процедуры получения QDNB. (B) Принцип конъюгатов антител QDNB. (C) Принцип LFIA на основе QDNB для обнаружения СРБ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-2
Рисунок 2: Характеристика QDNBs. (A) ПЭМ-изображение QDNBs. Масштабная линейка: 100 нм. (B) Спектры флуоресцентного излучения QDNB. (C) Спектры поглощения QDNB. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-3
Рисунок 3: Процедуры иммуноферментного анализа с боковым потоком на СРБ. (А) Иллюстрация обнаружения. (B) Фотографии полосок LFIA на основе QDNB, детектирующих образцы СРБ в диапазоне 0-30 мг/л в ультрафиолетовом свете. (C) Флуоресцентный считыватель для количественной оценки результатов. (D) Фотография количественных результатов. (E) Обнаружение С-реактивного белка (CRP) с помощью логистического преобразования с последующей линейной регрессией. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В данной статье мы описываем протокол получения наногранул квантовых точек (QDNB)27 и использование QDNB для подготовки флуоресцентных иммунологических анализов бокового потока (LFIA). Продемонстрировано качественное и количественное измерение СРБ в образцах. Этот LFIA на основе QDNB также может быть применен к другим биомаркерам болезней25,32, пищевым токсинам29,30, вирусам16,27 и другим.

Важнейшими этапами в этом протоколе являются получение конъюгатов QDNB и антител QDNB. Размер частиц QDNB и содержание QD в наногранулах должны быть оптимизированы для получения высокофлуоресцентных QDNB с низкими фоновыми сигналами в LFIA. Обнаружение пар антител имеет решающее значение для иммунологического анализа и должно быть проверено на наилучшие совпадения от различных поставщиков. Конъюгация антитела с QDNB должна быть оптимизирована, включая соотношение антител/QDNB, буферный pH и блокирующие реагенты. В частности, следует избегать агрегации QDNB и антител путем оптимизации pH буфера, концентрации соли и времени реакции в процедурах конъюгации.

По сравнению с другими методами получения наногранул на квантовых точках, этот протокол имеет преимущества в простоте, легкости в эксплуатации и высокой производительности. Кроме того, полимерные композитные наногранулы биосовместимы, в отличие от наногранул кремнезема, которые обычно требуют дополнительной модификации поверхности полимерами. Тем не менее, QDNB, полученные с использованием этого протокола, не являются такими монодисперсными, как те, которые получены сиспользованием полимерных 19 или кремнеземных матричных наногранул. Размер частиц QDNB обычно колеблется от 70 нм до 200 нм.

Полоски для латерального проточного иммуноферментного анализа (LFIA) на основе QDNB получают аналогично другим флуоресцентным LFIA. Благодаря высокому квантовому выходу квантовых точек и усилению сигнала QDNB, LFIA на основе QDNB, использующая этот протокол, более чувствительна, чем другие LFIA на основе флуоресцентных микросфер, такие как флуоресцентные микросферы с временным разрешением и флуоресцентные микросферы. Кроме того, стабильность QDNB превосходит по сравнению с традиционным флуоресцеином, что обеспечивает LFIA на основе QDNB более длительное время хранения.

Однако кадмий на поверхности квантовых точек склонен к хелатированию сульфгидрильными группами в белках, особенно в водных средах. Отказ от использования высоких концентраций белка имеет решающее значение для стабильности LFIA на основе QDNB. Кадмий токсичен, и его использование ограничено в некоторых ситуациях, что требует получения квантовых точек без кадмия с высоким квантовым выходом и стабильностью.

Таким образом, обеспечивается универсальный метод получения наношариков на квантовых точках за один этап, и он может быть масштабирован для промышленного производства. С использованием подготовленных QDNB были созданы флуоресцентные иммунопроточные полоски для качественного и количественного обнаружения биомаркеров заболевания. Идеальная QDNB для LFIA представляет собой наношарик небольшого размера, инкапсулированный с многочисленными квантовыми точками без гашения флуоресценции.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Пэнфэй Чжан является основателем Shanghai Kundao Biotech и имеет потенциальные финансовые интересы в этой компании.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была поддержана проектом Шанхайского комитета по науке и технике (STCSM) (22S31902000) и Программой инкубации клинических исследований Шанхайской больницы кожных заболеваний (No lcfy2021-10).

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
(диметиламино)пропил)-N'-этилкарбодиимида гидрохлоридSigma-Aldrich03450
Абсорбционная бумага Kinbio BiotechCH37K
Бычья сыворотка альбуминSigma-AldrichB2064
КазеинSigma-AldrichC8654
CdSe/ZnS квантовая точкаSuzhou Mesolight Inc.CdSe/ZnS-625
CholoroformSino Pharm10006818
антитела к CRPHytest Biotech4C28
Флуоресцентный анализатор бокового потокаSuzhou Helmence Precision InstrumentFIC-H1
Подушечка из стекловолокнаKinbio BiotechSB06
Козья антикроличья IgGSangon BiotechD111018
Нитроцеллюлозная мембрана СополимерSatorious CN140
 Sigma-AldrichS458066
Rabbit IgGSangon BiotechD110502
Додецилсульфат натрияSino Pharm30166428
Гидроксид натрияSinoPharm 10019718
поли(стирол-малеинового ангидрида)

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. de Puig, H., Bosch, I., Gehrke, L., Hamad-Schifferli, K. Challenges of the nano-bio interface in lateral flow and dipstick immunoassays. Trends Biotechnol. 35 (12), 1169-1180 (2017).
  2. Miller, B. S., et al. Spin-enhanced nanodiamond biosensing for ultrasensitive diagnostics. Nature. 587 (7835), 588-593 (2020).
  3. Gao, Z., et al. Platinum-decorated gold nanoparticles with dual functionalities for ultrasensitive colorimetric in vitro diagnostics. Nano Lett. 17 (9), 5572-5579 (2017).
  4. Fan, L., et al. Deeply-dyed nanobead system for rapid lateral flow assay testing of drugs at point-of-care. Sensors Actuators B Chem. 362, 131829(2022).
  5. Garcia, V. S., Guerrero, S. A., Gugliotta, L. M., Gonzalez, V. D. G. A lateral flow immunoassay based on colored latex particles for detection of canine visceral leishmaniasis. Acta Trop. 212, 105643(2020).
  6. You, M., et al. Household fluorescent lateral flow strip platform for sensitive and quantitative prognosis of heart failure using dual-color upconversion nanoparticles. ACS Nano. 11 (6), 6261-6270 (2017).
  7. Ye, Z., Tan, M., Wang, G., Yuan, J. Novel fluorescent europium chelate-doped silica nanoparticles: preparation, characterization and time-resolved fluorometric application. J Mater Chem. 14 (5), 851(2004).
  8. Xu, Y., Li, Q. Multiple fluorescent labeling of silica nanoparticles with lanthanide chelates for highly sensitive time-resolved immunofluorometric assays. Clin Chem. 53 (8), 1503-1510 (2007).
  9. Zhang, B., et al. Improving detection sensitivity by oriented bioconjugation of antibodies to quantum dots with a flexible spacer arm for immunoassay. RSC Adv. 6 (55), 50119-50127 (2016).
  10. Li, Z., et al. Rapid and sensitive detection of protein biomarker using a portable fluorescence biosensor based on quantum dots and a lateral flow test strip. Anal Chem. 82 (16), 7008-7014 (2010).
  11. Wang, L., et al. Fluorescent strip sensor for rapid determination of toxins. Chem Commun. 47 (5), 1574-1576 (2011).
  12. Medintz, I. L., Uyeda, H. T., Goldman, E. R., Mattoussi, H. Quantum dot bioconjugates for imaging, labeling and sensing. Nat Mater. 4 (6), 435-446 (2005).
  13. Smith, A. M., Nie, S. Compact quantum dots for single-molecule imaging. J Vis Exp. (68), e4236(2012).
  14. Wang, C., et al. Layer-by-layer assembly of magnetic-core dual quantum dot-shell nanocomposites for fluorescence lateral flow detection of bacteria. Nanoscale. 12 (2), 795-807 (2020).
  15. Hu, J., Tang, F., Jiang, Y. Z., Liu, C. Rapid screening and quantitative detection of Salmonella using a quantum dot nanobead-based biosensor. Analyst. 145 (6), 2184-2190 (2020).
  16. Wang, W., et al. Introduction of graphene oxide-supported multilayer-quantum dots nanofilm into multiplex lateral flow immunoassay: A rapid and ultrasensitive point-of-care testing technique for multiple respiratory viruses. Nano Res. 16 (2), 3063-3073 (2023).
  17. Wang, C., et al. Colorimetric-fluorescent dual-signal enhancement immunochromatographic assay based on molybdenum disulfide-supported quantum dot nanosheets for the point-of-care testing of monkeypox virus. Chem Eng J. 472, 144889(2023).
  18. Zheng, S., et al. Dual-color MoS2@QD nanosheets mediated dual-mode lateral flow immunoassay for flexible and ultrasensitive detection of multiple drug residues. Sensors Actuators B Chem. 403, 135142(2024).
  19. Wang, G., et al. Efficient incorporation of quantum dots into porous microspheres through a solvent-evaporation approach. Langmuir. 28 (14), 6141-6150 (2012).
  20. Li, H., et al. Fluorescent lateral flow immunoassay for highly sensitive detection of eight anticoagulant rodenticides based on cadmium-free quantum dot-encapsulated nanospheres. Sensors Actuators B Chem. 324, 128771(2020).
  21. Gao, F., et al. Rational design of dendritic mesoporous silica nanoparticles' surface chemistry for quantum dot enrichment and an ultrasensitive lateral flow immunoassay. ACS Appl Mater Interfaces. 13 (18), 21507-21515 (2021).
  22. Xu, L. D., Zhu, J., Ding, S. N. Immunoassay of SARS-CoV-2 nucleocapsid proteins using novel red emission-enhanced carbon dot-based silica spheres. Analyst. 146 (16), 5055-5060 (2021).
  23. Tao, S., et al. SARS-Cov-2 Spike-S1 antigen test strip with high sensitivity endowed by high-affinity antibodies and brightly fluorescent QDs/silica nanospheres. ACS Appl Mater Interfaces. 15 (23), 27612-27623 (2023).
  24. Wang, C., et al. Development of an ultrasensitive fluorescent immunochromatographic assay based on multilayer quantum dot nanobead for simultaneous detection of SARS-CoV-2 antigen and influenza A virus. Sensors Actuators B Chem. 345, 130372(2021).
  25. Chen, L., Chen, C., Li, R., Li, Y., Liu, S. CdTe quantum dot functionalized silica nanosphere labels for ultrasensitive detection of biomarker. Chem Commun. 19, 2670-2672 (2009).
  26. Chu, M., et al. A novel method for preparing quantum dot nanospheres with narrow size distribution. Nanoscale. 2 (4), 542-547 (2010).
  27. Zhang, P., Lu, H., Chen, J., Han, H., Ma, W. Simple and sensitive detection of HBsAg by using a quantum dots nanobeads based dot-blot immunoassay. Theranostics. 4 (3), 307-315 (2014).
  28. Ouyang, S., et al. An on-site, ultra-sensitive, quantitative sensing method for the determination of total aflatoxin in peanut and rice based on quantum dot nanobeads strip. Toxins. 9 (4), 137(2017).
  29. Liu, J., et al. Quantitative ciprofloxacin on-site rapid detections using quantum dot microsphere based immunochromatographic test strips. Food Chem. 335, 127596(2021).
  30. Chen, Y., Fu, Q., Xie, J., Wang, H., Tang, Y. Development of a high sensitivity quantum dot-based fluorescent quenching lateral flow assay for the detection of zearalenone. Anal Bioanal Chem. 411 (10), 2169-2175 (2019).
  31. Zhang, Q., et al. SARS-CoV-2 detection using quantum dot fluorescence immunochromatography combined with isothermal amplification and CRISPR/Cas13a. Biosens Bioelectron. 202, 113978(2022).
  32. Zhong, X., et al. CRISPR-based quantum dot nanobead lateral flow assay for facile detection of varicella-zoster virus. Appl Microbiol Biotechnol. 107 (10), 3319-3328 (2023).
  33. Liu, Y., Xiao, M., Xu, N., Yang, M., Yi, C. Point-of-need quantitation of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid using a ratiometric fluorescent nanoprobe and a smartphone-based sensing system. Sensors Actuators B Chem. 367, 132083(2022).
  34. McCafferty, C., et al. Blood collection processing and handling for plasma and serum proteomics BT - Serum/plasma proteomics. Methods Mol Biol. 2628, 33-40 (2023).
  35. Zhang, P., et al. Rapid and quantitative detection of C-reactive protein based on quantum dots and immunofiltration assay. Int J Nanomedicine. 10, 6161-6173 (2015).
  36. Hu, J., et al. Sensitive and quantitative detection of C-reaction protein based on immunofluorescent nanospheres coupled with lateral flow test strip. Anal Chem. 88 (12), 6577-6584 (2016).
  37. Fan, L., et al. One-component dual-readout aggregation-induced emission nanobeads for qualitative and quantitative detection of c-reactive protein at the point of care. Anal Chem. 96 (1), 401-408 (2024).
  38. Gui, Y., et al. Colorimetric and reverse fluorescence dual-signal readout immunochromatographic assay for the sensitive determination of sibutramine. ACS Omega. 9 (6), 7075-7084 (2024).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи