Magneettiset nanopartikkelit immunomäärityksien leimoina

Abstract

Luotettavien ja nopeiden diagnostiikkamenetelmien kasvavaan kysyntään pyritään vastaamaan kehittämällä vasta-aineiden välityksellä toimivia entistä tarkempia ja herkempiä immunomääritystekniikoita. Tärkeä osa immunomäärityksiä on analyytin kvantitoiminen leiman määrän havaitsemisella. Immunomäärityksien parantamiseksi on tutkittu magneettisia nanopartikkelileimoja, joiden ominaisuuksia ja havaitsemismenetelmiä käsitellään ja arvioidaan tutkielmassa. Magneettiset nanopartikkelit ovat mitoiltaan nanometriluokkaa olevia partikkeleita, jotka ilmentävät magneettisia ominaisuuksia. Käytön kannalta magneettisissa nanopartikkeleissa olennaista on niiden pinnoitteet ja ominaisuudet. Näiden partikkelien ulkopinnat muodostuvat pinnoitteista ja kemiallisista toiminnallisista ryhmistä, joihin liitetään määrityksessä toimivat vasta-aineet. Pinnoitteet ratkaisevat partikkelien ongelmia, kuten kasaantumista. Partikkelien ominaisuuksia ovat muun muassa superparamagnetismi, Brownin relaksaatio ja pienen koon tuomat edut kuten suuri pinta-ala suhteessa tilavuuteen, joita voidaan hyödyntää immunomäärityksissä. Magneettiset nanopartikkelit kvantitoidaan niiden magneettisten ominaisuuksien perusteella. Magnetoresistiivisyys on yksi havaittava ominaisuus. Sitä voi mitata immunomäärityksissä kolmella tavalla, joista jokainen vaatii omanlaisensa anturin. Muita havaittavia magneettisia ominaisuuksia ovat magneettivuo, magneettinen permeabiliteetti ja magneettisten taajuuksien välittyminen. Kaikkia erilaisia keinoja yhdistää se, että niiden havaitseminen perustuu vuorovaikutuksiin ulkoisen magneetin kanssa. Magneettisten nanopartikkelien tarkoitus leimoina on tehostaa immunomäärityksiä. Niillä voidaan tehdä homogeenisiä immunomäärityksiä. Tämä mahdollistaa pesuvaiheiden vähentämisen ja siten nopeuttaa ja yksinkertaistaa immunomäärityksiä. Niitä myös pidetään immunomäärityksissä kustannustehokkaina hyvien kvantitatiivisten tulosten mahdollistajina. Biologiset näytteet eivät luonnollisesti ilmennä magneettisia ominaisuuksia, jolloin näytematriisi ei häiritse signaalin mittausta, parantaen testien tarkkuutta verrattuna esimerkiksi fluoresoiviin leimoihin.