Manyetik nanoyapılı immünosensör platformlarının geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, protein-antijen çözeltilerinden spesifik olarak antijeni seçici bağlayabilmesi için yeni çekirdek-kabuk manyetik nanotanecikler sentezlendi. İlk olarak, manyetik nanotanecikler silika, polidopamin (PDA) ve gümüş tabakasıyla kaplandı. Ardından antikorların kolaylıkla nanotanecik yüzeyine kovalent bağlanması için silika kaplı manyetik nanotanecikler 3-aminopropiltrietoksisilan (APTES) ile modifiye edildi ve gümüş kaplı manyetik nanotanecikler 11-merkaptoundekanoik asit (MUA) ile fonksiyonelleştirildi. Nanotanecikler, birleştirilmiş toplam yansıtma-fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (ATR-FT-IR), X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS), X-ışınları kırınımı (XRD), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), dinamik ışık saçılması (DLS) ve titreşen örnek manyetometresi (VSM) ile karakterize edildi. XPS sonuçları bütün modifikasyon işlemlerinin başarıyla gerçekleştiğini gösterdi. TEM görüntüleri nanotaneciklerin iyi şekilde dağıldıklarını gösterdi. XRD sonuçları, hazırlanan nanotaneciklerin kristalliğinin modifikasyon basamaklarından sonra değişmediğini gösterdi. Hazırlanan bütün nanotaneciklerin oda sıcaklığında süperparamanyetik özelliğe sahip olduklarını VSM sonuçları gösterdi. Spesifik antijen bağlamayı sağlamak için antikorların nanotaneciklere immobilizasyonu gerçekleştirildi. Anti-IgG bağlı PDA kaplı manyetik nanotaneciklerin Fbg, Hb, Mb ve Lys proteinlerine karşı gösterdikleri IgG seçicilikleri sırasıyla 74,4, 64,9, 59,8 ve 54,6 ?? g/mg manyetik nanotanecik olarak belirlendi. Aynı şekilde, anti-ferritin bağlı PDA kaplı manyetik nanotaneciklerin aynı proteinlere karşı gösterdikleri ferritin seçicilikleri sırasıyla 83,7, 76,3, 71,2 and 68,7 ?? g/mg manyetik nanotanecik olarak belirlendi. Ferritin immobilize edilmiş PDA kaplı manyetik nanotaneciklerin protein karışımından seçici antijen bağlama kapasitesinin diğer çekirdek-kabuk nanotaneciklere göre daha yüksek olduğu sonucuna varıldı. Sonuç olarak, nanotanecikler üzerine immobilize edilen antikorlar spesifik antijenlerine karşı yüksek aktivite ve güçlü bir ilgi gösterdiği belirlendi.Anahtar Kelimeler : Çekirdek-kabuk manyetik nanotanecikler, antikor, antijen

In this study, magnetic core-shell nanoparticles were synthesized for the selective binding of a specific antigen from a protein-antigen mixture with highly effective. Fistly, magnetic nanoparticles coated with silica, silver and polydopamine (PDA) layer. Then silica-coated nanoparticle surface was covered with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), than silver-coated nanoparticle surface was covered with 11-mercaptoundecanoic acid (MUA) for easy immobilization of antibodies. Nanoparticles were characterized by Attenauted total reflectance fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffractometer (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and vibrating sample magnetometer (VSM). XPS results demonstrated that all the modification steps were done successfully. TEM images of the nanoparticles demonstrated that they were well dispersed. XRD results indicated that the crystallinity of the prepared nanoparticles did not change after the modification steps. VSM results showed that all of the prepared nanoparticles have superparamagnetic property at room tempererature. The immobilization of antibodies on nanoparticles was carried out to ensure specific binding of antigens. The selectivity of the anti-IgG antibody-immobilized PDA coated nanoparticles for IgG against that for Fbg, Hb, Mb and Lys was 74,4, 64,9, 59,8 and 54,6 ?? g/mg magnetic nanoparticles, respectively. In the same way, the anti-ferritin antibody-immobilized MUA modified nanoparticles adsorption capacities for ferritin with respect to the same proteins were 83,7, 76,3, 71,2 and 68,7 ? g/mg magnetic nanoparticles, respectively. It was concluded that, the selective antigen binding capacity of ferritin-immobilized PDA coated magnetic nanoparticles was relatively high compared with other core-shell nanoparticles from the protein mixture. As a result, the antibody immobilized nanoparticles represented high activity and strong affinity for the specific antigen.Keywords : Core-shell magnetic nanoparticles, antibody, antigen