Определение сердечного тропонина I методом иммуноферментного анализа на магнитных частицах с электрохимическим детектированием

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработан высокочувствительный метод для количественного экспресс-определения сердечного тропонина (cTn I) в сыворотке крови человека. Метод основан на проведении иммуноферментного анализа (ИФА) на магнитных частицах в объеме образца сыворотки крови, что позволяет существенно снизить диффузионные ограничения, характерные для традиционного ИФА. В качестве ферментной метки использовался высокопроизводительный фермент – щелочная фосфатаза, который в комбинации с субстратом 1-нафтилфосфатом натрия демонстрировал каталитическую эффективность: (kcat /Km) = 26 500 (с ∙ ммоль/л)-1. Электрохимическое детектирование сигнала было реализовано на планарных электродных структурах, изготавливаемых по промышленной технологии трафаретной печати. Детектирование проводилось в режиме дифференциальной импульсной вольтамперометрии с расчетным пределом обнаружения в 0.075 мкмоль/л продукта ферментативной реакции, что существенно превосходит чувствительность колориметрических методов детектирования. Комбинация предложенных методов и подходов позволила реализовать количественный анализ сTn I в сыворотке крови человека за 20 мин с расчетным пределом обнаружения в 7 пг/мл и верхним референтным пределом нормы (99-й процентиль), составляющим 22 пг/мл.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. Н. Сорокина

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

Т. С. Константинова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

А. К. Воробьёва

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

А. Д. Васильева

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

Л. В. Юрина

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

А. В. Ерёменко

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

А. В. Лыженкова

ГБУЗ “Городская клиническая больница №29 им. Н.Э. Баумана ДЗ г. Москвы”

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

Л. О. Минушкина

ФГБУ ДПО “Центральная государственная медицинская академия” УД Президента РФ

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва

Д. А. Затейщиков

ГБУЗ “Городская клиническая больница №29 им. Н.Э. Баумана ДЗ г. Москвы”; ФГБУ ДПО “Центральная государственная медицинская академия” УД Президента РФ

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва; Москва

И. Н. Курочкин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: alsiona@gmail.com
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Hahla M.S., Saeed Y., Razieh H. // Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 2016. V. 7. № 6. P. 2013–6.
  2. National Center for Health Statistics. Multiple Cause of Death by Single Race 2018-2022 on CDC WONDER Database, 2023; https://wonder.cdc.gov/wonder/help/mcd-expanded.html
  3. Федеральная служба государственной статистики (Росстат). Оперативные демографические показатели за январь – июнь 2020 г., 2021; https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/BgjLrP31/demogr_01-06.pdf
  4. Богачев Р.С., Михайлова Л.В., Щербанев К.Г. и др. // Электронный науч. журн. “Социальные аспекты здоровья населения”. 2023. Т. 69. № 2; http://vestnik.mednet.ru/content/view/1461/30/lang,ru/
  5. Docherty A.B., Sim M., Oliveira J. et al.// Crit Care. 2017. V. 21. P. 216.
  6. Карибаев К.Р., Маханов Д.И., Майдыров Е.С. и др. // Вестн. Новгородского ГУ. 2018. Т. 112. № 6. C. 59.
  7. Шайтан К.В. // Хим. физика. 2023. Т. 42 №6. С. 40.
  8. Katrukha I.A., Katrukha A.G. // Clinical Chem. 2021. V. 67. № 1. P. 124.
  9. Thygesen K., Alpert J.S., Jaffe A.S., et al.// Circulation. 2018. V. 138. № 20. P. e618.
  10. Babuin L., Jaffe A.S. // CMAJ. 2005. V. 173. № 10. P. 1191.
  11. Алымов М.И., Сеплярский Б.С., Кочетков Р.А. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 8. С. 87.
  12. Reddy K.K., Bandal H., Satyanarayana M. et al. // Adv. Sci. 2020. V. 7. P. 1902980.
  13. Нечаева Н.Л., Сорокина О.Н., Константинова Т.С. и др. // ЖАХ. 2022. Т. 77. № 5. С. 406.
  14. Nechaeva N.L., Sorokina O.N., Konstantinova T.S. et al. // Talanta. 2021. V. 224. P. 121860.
  15. Васильева А.Д., Юрина Л.В., Азарова Д.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. T. 41. № 2. C. 51.
  16. Хренова М.Г., Поляков И.В., Немухин А.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 65.
  17. Мисин В.М., Сажина Н.Н. // Хим. физика. 2010. Т. 29. № 9. C. 56.
  18. Сажина Н.Н., Мисин В.М. // Хим. физика. 2012. T. 31. № 11. C. 48.
  19. Подойницын С.Н., Сорокина О.Н., Коварский А.Л. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 3. С. 84.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зависимости электрохимического сигнала от количества магнитных частиц (а) и от концентрации АТ, конъюгированных с ферментной меткой (б), для разной концентрации cTn I в пробе ■ – 1 нг/мл, • – 10 нг/мл, ▲ – 25 нг/мл.

Скачать (35KB)
3. Рис. 2. Зависимость интенсивности электрохимического сигнала от температурного режима сборки иммунологического комплекса на магнитных частицах и наработки продукта ферментативной реакции; 1 – температура сборки иммунологического комплекса 25 °С, температура наработки продукта ферментативной реакции 25 °С; 2 – температура сборки иммунологического комплекса 25 °С, температура наработки продукта ферментативной реакции 37 °С; 3 – температура сборки иммунологического комплекса 37 °С, температура наработки продукта ферментативной реакции – 37 °С.

Скачать (15KB)
4. Рис. 3. Калибровочная зависимость интенсивности электрохимического сигнала от концентрации тропонинового комплекса TnITC в образце (•); на вставке – начальный участок калибровочной зависимости; ▲ – интенсивность сигналов c TnI в образцах сыворотки крови пациентов в зависимости от концентрации c Tn I по данным ГКБ №29.

Скачать (15KB)

© Российская академия наук, 2024