Флуоресцентный иммунологический анализ на основе наногранул квантовых точек
28 июня 2024 г.
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.
В настоящее время наши научные интересы сосредоточены на создании высококачественных многофункциональных наноматериалов и их применении в развитии сверхчувствительной диагностики в местах оказания медицинской помощи. Полоски для иммуноферментного анализа с боковым потоком служат важнейшими инструментами быстрого обнаружения на месте оказания медицинской помощи, особенно при скрининге заболеваний во время эпидемий, для повышения чувствительности к обнаружению иммуноферментного анализа с боковым потоком. Появились различные новые наночастицы, в том числе цветной латекс, флуоресцентные наночастицы, флуоресцентные микросферы с временным результатом и квантовые точки.
Мы представили одноэтапный метод эмульсионного испарения для получения наношариков квантовых точек и других применений в области чувствительности, например, для латерального флюориммунного анализа. Как и другие методы получения наногранул на квантовых точках, этот протокол предлагает преимущество простоты работы и высокой производительности. Кроме того, полимерные композитные наногранулы биосовместимы, в отличие от наногранул кремнезема, которые, как правило, нуждаются в дополнительной модификации поверхности полимерами.
Чувствительные флуоресцентные иммуноферментные полоски латерального потока были разработаны с использованием подготовленных наношариков квантовых точек. Эти полоски можно использовать для качественного и количественного выявления биомаркеров заболевания в месте оказания медицинской помощи. Этот новый анализ может помочь медицинским работникам быстро и точно диагностировать заболевания.
Обзор
В данной статье представлен протокол приготовления нанобусин на основе квантовых точек (QDNB) и их использования в тест-полосках для иммунохроматографического анализа с целью обнаружения биомаркеров заболеваний. Метод позволяет проводить качественную оценку под воздействием УФ-излучения и количественное измерение с помощью флуоресцентного ридера для тест-полосок в течение 15 минут.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Наноматериалы
- Диагностика
- Иммуноанализы
Обзор
- Диагностика по месту оказания медицинской помощи имеет важное значение для быстрого скрининга заболеваний.
- Полоски для иммунохроматографического анализа являются критически важными инструментами в условиях эпидемий.
- Новые наночастицы, включая квантовые точки, повышают чувствительность детектирования.
- Традиционные наношарики из силикагеля требуют дополнительной модификации поверхности.
Цель исследования
- Разработать простой и эффективный метод получения QDNB.
- Повысить чувствительность иммуноанализов с латеральным потоком.
- Предложить биосовместимую альтернативу нанобусинам на основе диоксида кремния.
Используемые методы
- Одноэтапный метод испарения эмульсии для получения QDNB.
- Качественная оценка под УФ-светом.
- Количественное измерение с помощью считывателя флуоресцентных полосок.
- Сравнение QDNB с другими методами получения наночастиц.
Основные результаты
- Метод приготовления QDNB прост и эффективен.
- QDNB демонстрируют высокую чувствительность в иммуноанализах с латеральным потоком.
- Биосовместимость полимерных композитных нанобусин подтверждена.
- Результаты могут быть получены в течение 15 минут.
Выводы
- Разработанный протокол повышает эффективность иммуноанализа на основе латерального потока.
- QDNB обеспечивают жизнеспособную альтернативу традиционным нанобусинам из силикагеля.
- Данный метод может способствовать экспресс-диагностике заболеваний в клинических условиях.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Флуоресцентные иммуноанализы на основе нанобусин из квантовых точек с боковым потоком представляют собой масштабируемое решение для быстрого и чувствительного обнаружения биомаркеров заболеваний непосредственно в месте оказания медицинской помощи. Эта технология удовлетворяет потребность в более высокой чувствительности и количественном определении результатов на этапах раннего поиска и трансляционных исследований, что способствует надежной валидации биомаркеров и принятию обоснованных решений по управлению портфелем рисков. Простота эксплуатации метода и высокая скорость получения результатов позволяют интегрировать его в научно-исследовательские конвейеры предприятий для ускоренной разработки диагностикумов.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Обеспечивает чувствительное обнаружение низкокопийных биомаркеров для проверки гипотез.
- Поддерживает функциональную валидацию мишеней с помощью количественных результатов иммуноанализа.
- Способствует снижению биологических рисков за счет повышения порогов обнаружения при скрининге.
- Обеспечивает быструю обратную связь для сортировки портфеля и приоритизации мишеней.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированные и воспроизводимые форматы анализа для последующих этапов рабочих процессов.
- Позволяет получать как качественные, так и количественные результаты в течение 15 минут.
- Поддерживает масштабируемость анализа и повторное использование платформы для различных панелей биомаркеров.
- Повышает готовность к скринингу для высокопроизводительной оценки соединений.
Трансляционные и доклинические исследования
- Обеспечивает соответствие методам детекции клинически значимых биомаркеров для обеспечения трансляционной непрерывности.
- Позволяет проводить быструю доклиническую валидацию диагностических кандидатов.
- Снижает неопределенность механизмов за счет получения надежных количественных данных.
- Обосновывает решения о переходе на следующие этапы разработки с учетом рисков в программах, ориентированных на биомаркеры.
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Данный метод иммуноанализа с использованием нанобусин на основе квантовых точек объединяет этапы от раннего поиска до доклинической валидации, обеспечивая плавный переход от проверки гипотез к трансляционной оценке биомаркеров.
- Открывающая биология: улучшает проверку гипотез и уточнение сигнальных путей за счет чувствительного детектирования биомаркеров.
- Скрининг: обеспечивает воспроизводимые количественные результаты для стандартизации и сравнения анализов.
- Аналитика: предоставляет данные измерений на основе флуоресценции для надежного статистического анализа уровней биомаркеров.
- Трансляционные исследования: поддерживает преемственность при валидации биомаркеров от этапа открытия до доклинических моделей.
- Корпоративное повторное использование: предлагает модульную масштабируемую платформу, адаптируемую к различным мишеням заболеваний и панелям биомаркеров.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает точность прогнозов и уменьшает неопределенность механизмов при валидации биомаркеров.
- Операционная ценность: Оптимизирует подготовку анализа, повышает воспроизводимость и обеспечивает высокую скорость выполнения.
- Стратегическая ценность: Улучшает процесс принятия решений о целесообразности дальнейшей разработки и эффективность использования капитала за счет раннего получения практически значимых данных.
- Влияние на портфель: Поддерживает приоритизацию с учетом рисков и продвижение диагностических и терапевтических программ.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области синтеза наночастиц и разработки иммуноанализа.
- Необходим доступ к флуоресцентным ридерам и стандартному лабораторному центрифугирующему оборудованию.
- Требуется стандартизация между исследовательскими группами для обеспечения воспроизводимости анализа и сопоставимости данных.
- Метод adaptable к различным биомаркерам при использовании соответствующих стратегий конъюгации антител.
- Зависит от стабильных поставок высококачественных квантовых точек и полимерных реагентов.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:54
Preparation of Quantum Dots (QDs) Nanobeads for QDNB‐Based Lateral Flow Immunoassay
3:02
QDNB‐Antibody Conjugates Preparation Using One‐Step Emulsion Evaporation Method
4:46
Lateral Flow Immunoassay Strips Preparation, Assay Operation and its Quantitative Evaluation
