Biokonjugáty nanočástic pruské modři jako značka pro imunostanovení

Bc. Květa Mertová

Bachelor's thesis

Bioconjugates of Prussian blue nanoparticles as a label in immunoassays

Anotácia:

Enzymová imunostanovení nacházejí široké uplatnění při detekci analytů s vysokou citlivostí a specifitou. Enzymy však mají řadu nedostatků, jako je vy-soká cena a omezená stabilita. Tyto nevýhody lze překonat využitím nanočástic s katalytickou aktivitou, které disponují vysokou stabilitou a nízkými náklady na přípravu. V této práci byly prozkoumány možnosti použití nanočástic pruské modři s chemickým vzorcem Fe4[Fe(CN)6]3, které vykazují peroxidázovou aktivi-tu, a tedy schopnost katalyzovat oxidaci různých substrátů v přítomnosti H2O2. Připravené nanočástice byly nejdříve charakterizovány metodou mikroskopie atomárních sil a metodou dynamického rozptylu světla. Poté byly nanočástice konjugovány s protilátkou a následně použity v imunochemickém stanovení ty-pu NLISA (Nanozyme-Linked Immunosorbent Assay). Parametry stanovení byly poté porovnány se standardní metodou ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), kdy jako značka byl použit enzym křenová peroxidáza. Následně byl konjugát s nanočásticemi pruské modři i konjugát s křenovou peroxidázou pou-žit v amperometrickém imunostanovení využívajícím tříelektrodový systém se zlatou sítotiskovou pracovní elektrodou.

Abstract:

Enzyme immunoassays are widely used for the detection of analytes with high sensitivity and specificity. However, enzymes have a set of shortcomings, such as high cost and limited stability. These disadvantages can be eliminated by the use of nanoparticles with catalytic activity, which confer high stability with low expenses for their preparation. In this thesis, the possibilities of Prussian blue nanoparticles with chemical formula Fe4[Fe(CN)6]3 were explored, which pos-sess peroxidase-like activity and, therefore, the ability to catalyze the oxidation of various substrates in the presence of H2O2. The prepared nanoparticles were first characterized by atomic force microscopy and dynamic light scattering. Af-terwards, the nanoparticles were conjugated with the antibody and used in nanozyme-linked immunosorbent assay (NLISA). The parameters of the assay were then compared with the conventional enzyme-linked immunosorbent as-say (ELISA), with horseradish peroxidase as a label. The conjugate with Prus-sian blue nanoparticles and the conjugate with horseradish peroxidase were also used in amperometric immunoassay based on three-electrode setup with gold screen-printed electrode.

Kľúčové slová

Katalytické nanočástice, Nanočástice pruské modři, Imunostanovení, ELISA, NLISA, Biosenzory, Catalytic nanoparticles, Prussian blue nanoparticles, Immunoassay, Biosensors

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 6. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 7. 2020
• Vedúci: Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Jakub Sopoušek

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Applied Biochemistry / Applied Biochemistry