Project information
Využití foton-upkonverzních nanočástic v imunochromatografických stanoveních (UpconLFIA)

Citlivá detekce klinicky významných analytů je kritická pro včasné odhalení nemoci a nasazení léčby. Důležitá je především detekce rakovinných biomarkerů (např. PSA – prostate specific antigen a CEA – carcinoembryonic antigen), jejichž zvýšená hladina v krvi může indikovat nádorové onemocnění. Díky vysoké specifitě jsou v dnešní době pro zjištění přítomnosti a koncentrace biomolekul ve vzorku využívána imunochemická stanovení založená na interakci protilátky s antigenem. K nejpoužívanějším patří technika ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), využívající značek na bázi enzymů, které ovšem mohou mít řadu nevýhod. Mezi nejvýznamnější patří vysoké náklady na jejich přípravu, omezená stabilita, a především omezená citlivost detekce. Pro překonání těchto nedostatků se v dnešní době hledají alternativní značky na bázi nanomateriálů, např. foton-upkonverzních nanočástic (UCNPs).
UCNPs jsou nanokrystaly na bázi sloučenin lanthanoidů vykazující anti-Stokesovu luminiscenci, která zajišťuje detekci s minimálním autofluorescenčním pozadím. Pro biologické aplikace se povrch UCNPs upravuje připojením streptavidinu nebo specifické protilátky. Připravené biokonjugáty se využívají v ULISA stanovení (upconversion-linked immunosorbent assay). S využitím ULISA metody lze dosáhnout 10–100× citlivější detekce než v případě metody ELISA, její nevýhodou je ovšem časová náročnost provedení. Proto je potřeba převzít výhodné parametry ULISA metody a převést je do podoby rychlého diagnostického imunotestu založeného na bázi laterálního toku (LFIA, lateral flow immunoassay). Typický LFIA test má podobu diagnostického proužku a jeho princip spočívá ve spojení chromatografického systému, který odděluje složky vzorku na základě jejich rozdílné pohyblivosti přes membránu, následuje imunochemická reakce a vyhodnocení signálu v detekčních zónách.
Cílem projektu je vyvinout a optimalizovat LFIA test pro detekci rakovinných markerů s využitím UCNPs. V první fázi je nutné zjistit vhodné podmínky LFIA metody pomocí modelového imunostanovení s využitím konjugátu BSA-biotin a optimalizovat jednotlivé kroky průběhu stanovení – volba reagencií, různých druhů membrán a nanočástic, porovnání rozdílného blokovaní atd.) V druhé fázi bude na základě získaných informací sestaven LFIA test, který bude dále optimalizován pro vybrané analyty (PSA nebo CEA) a jejich detekci z reálných vzorků jako je krev.