Vývoj elektrochemických biosenzorov na báze redoxne značených aptamérov na diagnostiku onkologických ochorení
| Authors: |
Cyril Slabý 1
Lenka Bábelová 2
T. Hianik 1
1 Katedra jadrovej fyziky a biofyziky, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky, Univerzita Komenského, Bratislava, Slovensko 2 Ústav biochémie a genetiky živočíchov, Centrum biovied SAV, Bratislava, Slovensko |
|---|---|
| Year: | 2020 |
| Section: | Biophysics, mathematical modeling, biostatistics |
| Abstract No.: | 1946 |
| ISBN: | 978-80-972360-6-9 |
Úmrtnosť na niektoré závažné kardiovaskulárne a infekčné ochorenia sa v posledných desaťročiach významne znížila. Podobne je to aj s onkologickými ochoreniami. Avšak určité typy karcinómov naďalej nie je možné úspešne liečiť, najmä ak sú diagnostikované príliš neskoro [1]. Najčastejším onkologickým ochorením u detí je akútna lymfoblastická leukémia (ALL). V čase, kedy je ALL diagnostikovaná štandardnými metódami, býva už takmer celá populácia zdravých lymfocytov nahradená leukemickým typom. K súčasne využívaným metódam diagnostiky ALL patrí vyšetrenie krvného obrazu a mikroskopického leukogramu. Diagnózu potvrdzuje biopsia kostnej drene [2].
Veľký potenciál pre zdokonalenie diagnostických metód onkologických ochorení, vrátane ALL, má vývoj biosenzorov. Biosenzory sú analytické zariadenia, ktorých detekčnú časť, receptor, tvorí biologický prvok. V dnešnej dobe asi najčastejšie študovanými typmi bioreceptorov sú aptaméry. Aptaméry sú jednovláknové DNA alebo RNA oligonukleotidy. Unikátnou vlastnosťou aptamérov je zmena ich 3D konformácie v prítomnosti špecifického typu molekúl a tvorba väzbového miesta pre tieto molekuly. Biosenzory, ktoré ako receptory využívajú aptaméry, nazývame aptasenzory [3].
V práci sme sa venovali optimalizácii aptasenzorov na detekciu T-lymfoblastov akútnej lymblastickej leukémie. Ako detekčný prvok slúžil aptamér sgc8c, ktorý je špecifický pre proteín tyrozín kinázu 7 v membráne T-lymfoblastov. Testovali sme dva rôzne elektrochemicky modifikované aptaméry. Prvý, k tvorbe signálu, využíval ferocén-karboxylovú kyselinu, ktorú sme v procese imobilizácie naväzovali na aptamér. Druhý využíval metylénovú modrú, ktorá bola kovalentne pripojená k aptaméru. Získané výsledky z detekcie T-lymfoblastov prostredníctvom diferenciálnej pulznej voltamerie potvrdzujú schopnosť aptasenzorov detegovať leukemické bunky v širokom rozsahu koncentrácií (50 – 5 000 buniek/ml) s limitom detekcie 4851 buniek/ml a 7841 buniek/ml.
[2] A.Kolenova, E. Kaiserova, Pediatr. prax, 2012, 13(4): 161 - 165.
[3] T. Hianik, J. Wang, Electroanalysis 2009, 21, No. 11, 1223 - 1235.