Laser-induced fluorescence integrated in a microfluidic immunosensor for quantification of human serum IgG antibodies to Helicobacter pylori

A portable immunosensor coupled to laser-induced fluorescence (LIF) detection system has been successfully developed. It was applied to the quantitative determination of specific IgG antibodies against Helicobacter pylori present in human serum samples. This system is a relevant alternative tool for the diagnostic of peptic ulcer and gastritis diseases produced by H. pylori, which are recognized risk factors for the development of gastric mucosa associated lymphoid tissue lymphoma and gastric adenocarcinoma. More than 50% of the population has been affected by H. pylori, one of the most widespread infections around the world. Our proposed system combines the LIF detection, which offers great sensibility with the specificity of the immunological reactions and the microfluidic technology. The device has a central channel (CC) with packed H. pylori antigen immobilized on 3-aminopropyl-modified controlled pore glass (AP-CPG). Antibodies in serum samples reacted immunologically with the immobilized antigen and then, they were determined using alkaline phosphatase (AP) enzyme-labeled second antibodies specific to human IgG. The 4-methylumbelliferyl phosphate (4-MUP), employed as enzymatic substrate, was converted to soluble fluorescent methylumbelliferone by AP, and this fluorescent product was finally quantified by LIF detection system. The calculated detection limits for LIF detection and the ELISA procedure were 0.17 and 2.1 U mL -1, respectively, and the within- and between-assay coefficients of variation were below 5.1%.Fil: Seia, Marco Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Pereira, Sirley Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Carlos A. Fontán. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: de Vito, Irma Esther. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin

Determinación de etinilestradiol en agua de ríos de la provincia de San Luis, utilizando un immunosensor basado de papel

Etinilestradiol (EE2) es un estrógeno sintético derivado del estradiol. Su uso más frecuente es en combinación con gestágenos para la preparación de anticonceptivos orales. EE2 es considerado un interruptor endócrino y se lo incluye dentro de los llamados contaminante emergentes del agua [1] como resultado de la excreción humana y animal, ocasionando problemas ambientales y efectos adversos para la salud humana y de diferentes organismos que habitan dicho ambiente [2]. Con el fin de detectar y cuantificar EE2 en muestras de agua de río, se desarrolló un novedoso dispositivo analítico basado en papel (PAD), acoplado a detección LIF (FPAD), utilizado como plataforma de reacción para un enzimo inmunoensayo de tipo competitivo para EE2. Para el desarrollo del DAP, microzonas de papel de filtro, impresas por el método de wax printing, fueron modificadas con nanopartículas de silica (SNs) y posteriormente, se inmovilizaron sobre los mismos anticuerpos específicos anti-EE2.La determinación de EE2 en agua se realizó adicionando a las muestras y a los estándares, una concentración fija de EE2 conjugado con la enzima peroxidasa del rábano picante (HRP). Posteriormente se adicionaron los DAP y fueron incubaron durante 30 min. Finalmente, se llevó a cabo la detección mediante la reacción de 10-acetil-3,7-dihidroxifenoxacina (ADHP) cuya oxidación es catalizada por la HRP en presencia de H2O2, obteniendo el producto fluorescente resorufina. El cual fue detectado mediante LIF utilizando una longitud de onda de excitación de 535 nm y de emisión de 580 nm. La concentración de EE2 en las muestras fue inversamente proporcional a la fluorescencia relativa obtenida de los productos de reacción enzimática. El método propuesto mostro coeficientes de variación intra e inter-ensayo menores a 4,5% y 6.5% respectivamente y un límite de detección (LOD) de 10 ng L-1. Los resultados obtenidos muestran la utilidad potencial de nuestro FPAD para la cuantificación selectiva y sensible de EE2 en muestras de agua de rio de la provincia de San Luis. Además, por tratarse de novedosos PADs presentan la ventaja de ser descartables, de fácil aplicación y de bajo costo.Fil: Scala Benuzzi, María Luz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Bertolino, Franco Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Soler-Illia, Galo J. A. A.. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; ArgentinaFil: Schneider, Rudolf J.. Bamfederal Institute For Materials Research And Testing; AlemaniaFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Messina, Germán A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina9° Congreso Argentino de Química AnalíticaArgentinaUniversidad Nacional de Rio Cuart

Easily Multiplexable Immunoplatform to Assist Heart Failure Diagnosis through Amperometric Determination of Galectin-3

This work reports the first electrochemical immunoassay involving magnetic microbeads (MBs) for the determination of galectin-3 (Gal-3), a β-galactosidase-binding lectin that acts as mediator of heart failure (HF). MBs-captured sandwich-type immune complexes and amperometric detection at disposable screen-printed carbon electrodes were used. The immunoplatform showed a detection limit of 8.3 pg mL−1, good reproducibility, and excellent selectivity. The endogenous concentration of Gal-3 in human plasma from HF patients was determined with results in agreement with those obtained using ELISA. The multiplexing feasibility of the developed immunoplatform was demonstrated for the simultaneous determination of Gal-3 and N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP).Fil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: María Gamella. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: García de Frutos, Pablo. INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMEDICAS AUGUST PI I SUNYER (IDIBAPS);Fil: Batlle, Montserrat. No especifíca;Fil: Yáñez Sedeño, Paloma. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Campuzano, Susana. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Pedrero, María. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Pingarrón, José M.. Universidad Complutense de Madrid; Españ

Epithelial cancer biomarker EpCAM determination in peripheral blood samples using a microfluidic immunosensor based in silver nanoparticles as platform

In the present work, we report a microfluidic immunosensor for epithelial cancer biomarker EpCAM (epithelial cell adhesion molecule) determination. It is based on the use of synthetized silver nanoparticles (AgNPs) covered by chitosan (Cts). AgNPs-Cts were covalently attached to the central channel (CC) of the microfluidic immunosensor. These nanoparticles were employed as platform for anti-EpCAM monoclonal antibodies immobilization for specifically recognize and capture EpCAM in peripheral blood samples. Afterwards, the amount of this trapped epithelial cancer biomarker was quantified by HRP-conjugated anti-EpCAM-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 EpCAM in the peripheral blood sample. The structure and morphology of synthetized AgNPs-Cts were characterized by UV-visible spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometer (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The calculated detection limits for microfluidic immunosensor and the commercial ELISA were 2.7 and 13.9 pg mL-1, respectively and the within- and between-assay coefficients of variation were below 6.37% for the proposed method. The microfluidic immunosensor is simple, sensitive, specific and reproducible. It has the potential for reliable point-of-care clinical diagnosis and prognosis of epithelial origin tumors in biological samples.Fil: Ortega, Francisco G.. Universidad de Granada; EspañaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Serrano, María J.. Universidad de Granada; EspañaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Lorente, José A.. Universidad de Granada; EspañaFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin

Highly sensitive and selective nanostructured microbiosensors for glucose and lactate simultaneous measurements in blood serum and in vivo in brain tissue

Highly sensitive and selective nanostructured lactate and glucose microbiosensors for their in vivo simultaneous determination in rat brain were developed based on carbon fiber microelectrodes (CFM) modified with nanoporous gold (NPG) using the Dynamic Hydrogen Bubble Template (DHBT) method. Electrodeposition of platinum nanoparticles (PtNP) onto the NPG film enhances the sensitivity and the electrocatalytic properties towards H2O2 detection. The nanostructured microelectrode platform was modified by glucose oxidase (GOx) and lactate oxidase (LOx) enzyme immobilization. High selective measurements were achieved by covering with a perm-selective layer of electropolymerized m-phenylenediamine, deposition of a Nafion® film and by using a null sensor. The morphological characteristics and electroanalytical performance of the microbiosensors were assessed, by scanning electron microscopy and electrochemical techniques, respectively. The PtNP/NPG/CFM shows a high sensitivity to H2O2 (5.96 A M-1 cm-2) at 0.36 V vs. Ag/AgCl, with a linear range from 0.2 to 200 μM, and an LOD of 10 nM. The microbiosensors were applied to the simultaneous determination of lactate and glucose in blood serum samples. Moreover, the basal extracellular concentrations of lactate and glucose were measured in vivo in four different rat brain structures. These results support the potential of the microbiosensor to be used as a valuable tool to investigate brain neurochemicals in vivo.Fil: Regiart, Daniel Matias Gaston. Universidade de Sao Paulo; Brasil. Universidad de Coimbra; PortugalFil: Ledo, Ana. Universidad de Coimbra; PortugalFil: Fernandes, Eliana. Universidad de Coimbra; PortugalFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Brett, Christopher M. A.. Universidad de Coimbra; PortugalFil: Bertotti, Mauro. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Barbosa, Rui M.. Universidad de Coimbra; Portuga

Nanostructured platform integrated into a microfluidic immunosensor coupled to laser-induced fluorescence for the epithelial cancer biomarker determination

In the present work, we report a microfluidic immunosensor with a nanostructured platform based in zinc oxide nanoparticles covered by polyvinyl alcohol (ZnONPs-PVA) coupled to laser-induced fluorescence (LIF) for detection of epithelial cell adhesion molecule (EpCAM). EpCAM is a cell surface protein, and is overexpressed by epithelial carcinomas as such as the lung, colorectal, breast, prostate, head, neck, and hepatic origin. The detection limits (LODs) calculated for our method and for a commercial enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) test kit were 1.2 and 13.9 pg mL-1, respectively. The within- and between-assay variation coefficients for the proposed method were below 6.50%. The results correlated well with those obtained with the commercial ELISA method, thus demonstrating that the new nano-platform integrated into a microfluidic device offers a truthful and useful analytical tool to be easily applied in epithelial cancer diagnosis through EpCAM biomarker determination.Fil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Ortega, Francisco G.. Universidad de Granada; EspañaFil: Pereira, Sirley Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Bertolino, Franco Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Serrano, María J.. Universidad de Granada; EspañaFil: Lorente, José A.. Universidad de Granada; EspañaFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin

EGFR detection in extracellular vesicles of breast cancer patients through immunosensor based on silica-chitosan nanoplatform

In the present work, we designed a microfluidic electrochemical immunosensor with enough sensibility and precision to quantify epithermal growth factor receptor (EGFR) in plasma extracellular vesicles (EVs) of plasma from breast cancer patients. The sensor employs SiNPs coated with chitosan (SiNPs-CH) as reaction?s platform, based on the covalently immobilization of monoclonal anti-EGFR on SiNPs-CH retained in the central channel (CC) of the microfluidic device. The synthetized SiNPs-CH were characterized by UV-visible spectroscopy (UV-visible), energy dispersive spectrometry (EDS), Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) and transmission electron microscopy (TEM). EGFR was quantified by a direct sandwich immunoassay measuring through a horseradish peroxidase (HRP)-conjugated anti-EGFR. The enzymatic product (benzoquinone) was detected by reduction at -100 mV on a sputtering gold electrode. The measured current was directly proportional to the level of EGFR in human serum samples. The linear range was from 0 ng mL-1 to 50 ng mL-1. The detection limit was 1.37 pg mL-1, and the within- and between-assay coefficients of variation were below 6.25%. Finally, plasma samples from 30 early breast cancer patients and 20 healthy donor were analyzed by the novel method. EGFR levels in EVs (EVs-EGFR) were significantly higher than in the healthy control group (p = 0.002) and also, more sensitivity and specificity than normal serum markers like CEA and CA15.3 has been observed. EVs-EGFR concentration correlates with EGFR tumor status (p=0.0003) as well as it correlate with the tumor size and pathological grade. To conclude, plasma EVs are suitable for proteomic characterization of cancer disease, as long as the employed method has sufficient sensitivity, like the case of immune-electrochemical nanosensors with incremented reaction surface.Fil: Ortega, Francisco G.. University of Utrecht; Países BajosFil: Piguillem Palacios, Sofía Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Tortella, Gonzalo R.. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química. Área de Química Analítica; ArgentinaFil: Rubilar, Olga. Universidad de La Frontera; ChileFil: Jiménez Castillo, María I.. Universidad de La Frontera; ChileFil: Lorente, José A.. Health Center Almanjayar; EspañaFil: Serrano, María J.. Centro Pfizer-genyo; EspañaFil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentin