Konštrukcia nanoštrukturovaného biosenzora na detekciu potenciálneho biomarkera rakoviny prostaty - sarkozínu
| Authors: |
Štefánia Hrončeková 1
Tomáš Bertók 1,2
Ján Tkáč 1,2
1 Chemický ústav, Slovenská akadémia vied, Dúbravská cesta 9, Bratislava 845 38, Slovenská republika 2 Glycanostics, s.r.o., Dúbravská cesta 9, Bratislava 845 38, Slovenská republika |
|---|---|
| Year: | 2020 |
| Section: | Utilization of instrumental methods in the analysis of biologically important substances |
| Abstract No.: | 1916 |
| ISBN: | 978-80-972360-6-9 |
Rakovinové ochorenia patria v súčasnosti medzi najväčšie civilizačné strašiaky. Radia sa medzi hlavné príčiny úmrtí vo väčšine oblastí sveta a ich výskyt celosvetovo dramaticky narastá [1]. Jednou z najčastejších príčin úmrtia na rakovinu u mužov je rakovina prostaty. Napriek tomu, že na prvý pohľad je táto diagnóza mimoriadne závažná, pri jej včasnom odhalení je šanca na dlhodobejšie prežitie pacienta vysoká. V diagnostike rakoviny prostaty sa štandardne používa prostatický špecifický antigén, PSA. Špecificita PSA pre rakovinové ochorenie je ale nízka, preto je snahou hľadať nové, špecifickejšie biomarkery [2]. Medzi známe potenciálne biomarkery rakoviny prostaty patria napríklad aminokyselina sarkozín, zinc-alpha-glycoprotein, prostatická kyslá fosfatáza, PCA3, Cofilin-1 a sľubné je aj štúdium zmien v štruktúre glykánov na povrchu PSA. Kombináciou vhodných biomarkerov je možné zvýšiť šancu na včasné odhalenie ochorenia [1].
V diagnostike mnohých ochorení sa do centra pozornosti čoraz viac dostáva použitie biosenzorov. Ich použitie sa vyznačuje viacerými výhodami, ako vyššia citlivosť a špecificita, nízka cena, jednoduchosť obsluhy, možnosť ich použitia v prenosných zariadeniach rovnako ako aj vysoká rýchlosť odozvy. Vďaka začleneniu rozličných nanomateriálov s ich špecifickými vlastnosťami ako sú MXén či grafén sa zaznamenal výrazný pokrok vo vývoji biosenzorov.
V tejto práci sme sa zamerali na biomarker sarkozín, medziprodukt metabolizmu glycínu, ktorého koncentrácia v moči aj v krvi je pri rakovine prostaty zvýšená [3]. Sarkozín bol detegovaný prostredníctvom nanoštrukturovaného biosenzora s imobilizovanou sarkozín oxidázou na elektróde zo sklovitého uhlíka s vopred upraveným povrchom obsahujúcim MXén a chitosan. Takto pripravený biosensor sa vyznačoval detekčným limitom 18,02 nM a lineárnym rozsahom 0,09 až 7,8 µM. Okrem elektrochemickej analýzy, ktorá zahrňovala cyklickú voltametriu a chronoampérometriu na rotačnej elektróde s použitím trojelektródového systému bola vykonaná aj mikroskopia atomárnych síl a skenovacia elektrónová mikroskopia.
[2] Damborská D. et al.; Nanomaterial-based biosensors for detection of prostate specific antigen, Microchimica Acta, 2017, Vol. 184, p.3049-3067.
[3] Rebelo S.C.R.T. et al.; Sarcosine oxidase composite screen-printed electrode for sarcosine determination in biological samples, Analytica Chimica Acta, 2014, Vol. 850, p. 26-32.