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.2021年3月10日；21(6):1929.
doi:10.3390/s21061929。

半胱胺修饰表面用于临床相关水平S100B定量的电化学免疫传感器

亚历山大·罗德里格斯 1, 弗朗西斯科·布尔戈斯·弗洛雷斯 1 2, 若泽·波萨达 三, 埃莉亚娜·塞维拉 1, 瓦伦蒂尔·祖科洛托 4, Homero Sanjuán 1, 马可·桑胡安 2, 佩德罗·J·维拉尔巴 1
附属公司

半胱胺修饰表面用于临床相关水平S100B定量的电化学免疫传感器

亚历山大·罗德里格斯等。 传感器（巴塞尔）. .

摘要

创伤性脑损伤（TBI）继发的神经损伤是一种快速发展的疾病，需要在及时识别临床恶化的基础上做出治疗决定。S100B生物标记物水平的变化与TBI严重程度和患者预后相关。S100B定量通常很困难，因为标准免疫分析耗时、昂贵，并且需要广泛的专业知识。采用半胱胺自组装单层膜（SAM）上的零长度交联方法，通过羰基键将抗S100B单克隆抗体固定在平面（AuEs）和叉指（AuIDEs）金电极上。通过原子力显微镜（AFM）和镜面反射FTIR对每个功能化步骤进行表面表征。利用亚铁氰化钾中电化学阻抗谱（EIS）的电荷转移电阻（Rct）变化研究了生物传感器的响应，[S100B]范围为10-1000 pg/mL。AuIDEs中也进行了电容的单频分析。采用全因子设计评估生物传感器的敏感性、特异性和检测限（LOD）。在两种平台中，随着S100B浓度的增加，发现Rct值升高。LOD分别为18pg/mL（AuES）和6pg/mL（AuIDE）。AuIDE提供了一种更简单的制造协议，具有减少的制造时间和可能的成本，更简单的电化学响应分析，并且可以用于监测与S100B水平相关的电容变化的单频率分析。

关键词：S-100B；生物标志物；生物传感器；脑损伤；电化学阻抗谱；金电极。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。资助者在研究设计中没有任何作用；收集、分析或解释数据；在撰写手稿时，或在决定公布结果时。

数字

图1
图1
使用半胱胺/EDC-NHS方法将抗S100B共价固定在金电极（AuEs）和金交指电极（AuIDEs）平台上的图形摘要。
图2
图2
(一)将AuEs连接至M204恒电位仪/恒流器，以进行S100B测量。10 mM K三[铁（CN）6]在观测到测量值之前，加入0.2M KCl溶液。插入的图片显示了俯视图，并用自粘纸勾勒出圆形工作区的轮廓。(b条)AuIDE在其中一个功能化步骤（上图）中的图片，圆形工作区由SU-8树脂定义，并使用Micrux技术滴电池连接器（下图）与M204恒电位仪/恒流器进行设置连接。与AuEs一样，在测量之前添加氧化还原溶液。
图3
图3
AuEs/Cys（红色）和AuE/Cys/抗S100B（蓝色）的镜面反射FTIR光谱。带长约1020厘米−1：–NH2在半胱胺中弯曲；1259厘米−1：C=半胱胺中的N和C–N键；1550–1640厘米−1：酰胺II，N–H弯曲~1700厘米−1：酰胺I带，主要是C=O拉伸。两种光谱均进行了归一化，并在比较前减去背景。
图4
图4
二维和三维AFM地形(一)AuE和(b条)AuE/Cys和(c（c）)AuE/Cys/抗S100B。
图5
图5
奈奎斯特（Nyquist）绘制了(一)AuEs和(b条)奥德斯。在这两个平台上观察到电荷转移电阻（Rct）的增加与生物膜的生长成正比。
图6
图6
S100B试验的简要数据。(一)在10–1000 pg/mL线性检测范围内测量PBS（pH 7.4）中[S100B]的ΔRct值箱线图。(b条)相同范围内AuEs-PBS测试的Nyquist图。AuEs-plasma的结果见(c（c）,d日). 显著性（Games-Howell检验）：第页< 0.01 (*);第页< 0.001 (**);第页= 0.000 (***);x个-轴in（a）=对数[S100B]（pg/mL），年-轴输入(一)=对数ΔRc（Ω）；x个-轴在(b条)=Z’（Ω），年-轴输入(b条)=−Z’’（Ω）。
图6
图6
S100B试验的简要数据。(一)在10–1000 pg/mL线性检测范围内测量PBS（pH 7.4）中[S100B]的ΔRct值箱线图。(b条)相同范围内AuEs-PBS测试的Nyquist图。AuEs-plasma的结果见(c（c）,d日). 显著性（Games-Howell检验）：第页< 0.01 (*);第页< 0.001 (**);第页= 0.000 (***);x个-轴in（a）=对数[S100B]（pg/mL），年-轴输入(一)=对数ΔRc（Ω）；x个-轴在(b条)=Z’（Ω），年-轴输入(b条)=−Z’’（Ω）。
图7
图7
(一)箱线图和(b条)AuIDEs实验结果的奈奎斯特图（Nyquist plot of AuIDEs），用于在10–1000 pg/mL范围内定量S100B的加标人血浆样品。显著性（Games-Howell检验）：第页< 0.01 (*);第页< 0.001 (**);第页= 0.000 (***);x个-轴输入(一)=对数[S100B]（pg/mL），年-轴输入(一)=ΔRc（Ω）；x个-轴输入(b条)=Z’（Ω），年-轴输入(b条)=-Z''（Ω）。
图8
图8
S100B试验的校准曲线(一)在10 mMPBS（pH 7.4）样品中使用AuEs(b条)使用AuEs和(c（c）)在使用Au IDEs的加标人体血浆中。y=ΔRct；x=[S100B]（微微克/毫升）。
图9
图9
(一)对比AuEs生物传感器中血浆样本Rct的对照试验；B=抗S100B功能化AuE中的基础Rct；nNOS=使用抗S100B功能化AuE进行nNOS（1000 pg/mL）测试的Rct，表明具有良好的特异性；P0=血浆空白，P1=最低测试S100B浓度（10 pg/mL）。NSB1=Au/Cys/BSA电极中的基本Rct信号。NSB2＝在向Au/Cys/BSA电极添加1000pg/mL的S100B后的Rct，表明在不存在抗S100B的情况下与阻断的平台的非特异性结合。(b条)这些发现在AuIDE中对于特异性和非特异性结合也是可重复的。
图10
图10
AuIDEs-S100B生物传感器的电容分析，使用单一频率分析方法。
图11
图11
根据EIS获得的奈奎斯特图等效电路的示意图，使用(一)AuEs生物传感器，对应于典型的Randles电路并使用(b条)简化的Randles电路适合绘图的AuIDEs。Rs，溶液电阻；Rct，电荷转移电阻；Cdl，双层电容；Zw，Warburg阻抗。
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    1. Moscote Salazar L.R.、MRubiano A.、Alvis Miranda H.R.、Calderon Miranda W.、Alcala Cerra G.、Blancas Rivera M.A.、Agrawal A.严重颅脑损伤：院前护理、手术管理和多模式监测。公牛。紧急创伤。2016;4:8–23.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Bonow R.H.、Barber J.、Temkin N.R.、Videtta W.、Rondina C.、Petroni G.、Lujan S.、Alanis V.、La Fuente G.、Lavadenz A.等人，《拉丁美洲严重创伤性脑损伤的结果》。世界神经外科杂志，2018年；111:e82–e90。doi:10.1016/j.wneu.2017.11.171。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
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