Käänteisviritteisten nanopartikkelileimojen käyttö homogeenisessa kilpailemattomassa immunomäärityksessä

Abstract

Käänteisviritteiset nanopartikkelileimat (engl. up-converting nanoparticles, UCNP) ovat lantanidi-ioneja sisältäviä nanokiteisiä partikkeleita, jotka virittyvät infrapuna- aallonpituusalueella ja emittoivat korkeampienergistä näkyvää valoa. Käytettäessä UCNP:itä leimana immunomäärityksissä näytemateriaali ei aiheuta taustasignaalia, koska biologisissa materiaaleissa ei esiinny vastaavanlaista käänteisvirittymistä. Lisäksi UCNP:iden etuihin leimateknologiana lukeutuvat kapeat emissiopiikit ja suuri käänteis-Stokesin siirtymä, jotka muun muassa mahdollistavat emissiovalon erottelun viritysvalosta. UCNP:itä voidaan käyttää homogeenisissa määrityksissä energian luovuttajina käänteisviritteistä resonoivaa energiansiirtoa (engl. up-conversion resonance energy transfer, UC-RET) hyödynnettäessä. UC-RET:issä luovuttajana toimiva UCNP virittää vastaanottajana toimivan pienvärin, jos niiden välinen etäisyys on keskimäärin alle 10 nm.

Työn tarkoituksena oli evaluoida asiakastoimeksiantona mahdollisuutta toteuttaa asiakkaan immunomääritys homogeenisena kilpailemattomana UC-RET -määrityksenä. Asiakkaan määrityksessä UC-RET:in onnistumiseksi määrityskompleksiin osallistuvat vasta-aineet oli valittu niiden epitooppien perusteella siten, että vastaanottaja tulisi määrityskompleksin muodostuessa lähelle UCNP:n pintaa. Evaluointia varten UCNP:t pinnoitettiin, niiden pintaan konjugoitiin analyytin tunnistavia vasta-aineita ja sekä UCNP-konjugaattien toimivuus että määrityskompleksin kyky muodostua varmistettiin heterogeenisella määrityksellä. Homogeenista määritystä optimoitiin muun muassa määrityskomponenttien ja niiden pitoisuuksien sekä määritystavan suhteen.

Analyytin tunnistavasta biotinyloidusta vasta-aineesta ja R-fykoerytriinillä leimatusta streptavidiinista koostuvalla vastaanottajakompleksilla työn UC-RET -määrityksen toiminta saatiin osoitettua. Signaali-tausta -suhteet jäivät kuitenkin alhaisiksi eikä asiakkaan asettamaa erotuskykytavoitetta saavutettu tämän diplomityön puitteissa. Määritystä olisi kuitenkin mahdollista kehittää laajempia optimointeja suorittamalla.