Microfluidic amperometric immunosensor based on porous nanomaterial towards claudin7 determination for colorectal cancer diagnosis
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Date
2023-01-01
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Publisher
Elsevier B.V.
Abstract
In this work, we present a microfluidic amperometric immunosensor for cancer biomarker claudin7 (CLD7) determination in circulating extracellular vesicles (EVs) as well as its validation in colorectal cancer (CC) patients. The device is based on synthetized nanosized MIL-125-NH2 particles, covalently anchored to the central channel of the microfluidic immunosensor. This nanomaterial was employed as efficient platform for anti-CLD7 monoclonal antibodies immobilization for specifically recognize and capture CLD7 in EVs samples. Afterwards, the amount of this trapped CLD7 was quantified by HRP-conjugated anti-CLD7-antibody. HRP reacted with its enzymatic substrate in a redox process which resulted in the appearance of a current whose magnitude was directly proportional to the level of CLD7 in the sample. This immunosensor, under optimum conditions, gave the limit of detection for CLD7 of 0.1 pg mL− 1 , with a wide linear range from 2 to 1000 pg mL− 1 . The results reported herein open up the use of porous open framework platforms for sensing applications for biomedicine and diagnosis
Description
En este trabajo, presentamos un inmunosensor amperométrico microfluídico para la determinación del biomarcador de cáncer claudina7 (CLD7) en vesículas extracelulares circulantes (EVs), así como su validación en pacientes con cáncer colorrectal (CC). El dispositivo se basa en partículas nanoscópicas MIL-125-NH2 sintetizadas, ancladas covalentemente al canal central del inmunosensor microfluídico. Este nanomaterial se empleó como plataforma eficiente para la inmovilización de anticuerpos monoclonales anti-CLD7 para reconocer y capturar específicamente CLD7 en muestras EVs. Posteriormente, la cantidad de CLD7 atrapada se cuantificó mediante anticuerpos anti-CLD7 conjugados con HRP. La HRP reaccionó con su sustrato enzimático en un proceso redox que dio lugar a la aparición de una corriente cuya magnitud fue directamente proporcional al nivel de CLD7 en la muestra. Este inmunosensor, en condiciones óptimas, dio un límite de detección para CLD7 de 0,1 pg mL- 1 , con un amplio rango lineal de 2 a 1000 pg mL- 1 . Los resultados aquí descritos abren la puerta al uso de plataformas de estructura abierta porosa para aplicaciones de detección en biomedicina y diagnóstico.
Keywords
Citation
Ortega, F. G., Gomez, G. E., Boni, C., García, I. C., Navas, C. G., D’vries, R. F., Molina Vallejos, M. P., Serrano, M. J., Messina, G. A., Hernández, J. E., & Fernández-Baldo, M. A. (2023). Microfluidic amperometric immunosensor based on porous nanomaterial towards claudin7 determination for colorectal cancer diagnosis. Talanta, 251(May 2022). https://doi.org/10.1016/j.talanta.2022.123766