PL210052B1 - Sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn - Google Patents
Sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsynInfo
- Publication number
- PL210052B1 PL210052B1 PL384463A PL38446308A PL210052B1 PL 210052 B1 PL210052 B1 PL 210052B1 PL 384463 A PL384463 A PL 384463A PL 38446308 A PL38446308 A PL 38446308A PL 210052 B1 PL210052 B1 PL 210052B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cathepsins
- sensor
- cathepsin
- layer
- accumulation
- Prior art date
Links
- 108010084457 Cathepsins Proteins 0.000 title claims abstract description 25
- 102000005600 Cathepsins Human genes 0.000 title claims abstract description 25
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 102000015833 Cystatin Human genes 0.000 claims abstract description 6
- 108050004038 cystatin Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims abstract description 4
- UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N cysteamine Chemical compound NCCS UFULAYFCSOUIOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229960003151 mercaptamine Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229960000988 nystatin Drugs 0.000 claims abstract 2
- VQOXZBDYSJBXMA-NQTDYLQESA-N nystatin A1 Chemical compound O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/CC/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 VQOXZBDYSJBXMA-NQTDYLQESA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000002198 surface plasmon resonance spectroscopy Methods 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 4
- 101100310856 Drosophila melanogaster spri gene Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 3
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 3
- 238000001847 surface plasmon resonance imaging Methods 0.000 description 3
- 108090000712 Cathepsin B Proteins 0.000 description 2
- 102000004225 Cathepsin B Human genes 0.000 description 2
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- VGIRNWJSIRVFRT-UHFFFAOYSA-N 2',7'-difluorofluorescein Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(F)C(=O)C=C2OC2=CC(O)=C(F)C=C21 VGIRNWJSIRVFRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003908 Cathepsin D Human genes 0.000 description 1
- 108090000258 Cathepsin D Proteins 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- -1 benzoyl-DL-arginyl-p-nitroso aniline Chemical compound 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000001046 green dye Substances 0.000 description 1
- 230000003054 hormonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 description 1
- 230000002132 lysosomal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000000439 tumor marker Substances 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn. Stanowi go szkiełko (1), korzystnie typu BK7, na które nałożona jest warstwa złota (2), korzystnie na podłożu chromu (3), następnie warstwa funkcjonalizowanego tiolu (4), korzystnie cysteaminy, a na nią warstwa nystatyny, korzystnie białka kurzego albo stefiny (5), na którą nałożona jest siatka polimeru (6), dzieląca sensor na partycje.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn.
Katepsyny, czyli proteazy lizosomalne są enzymami, które pełnią ważną rolę w degradacji białek, w rozpadach komórek, w procesach hormonalnych, itp. W przypadku rozwoju nowotworu nasila się rozpad komórek i następuje znaczne zwiększenie stężenia katepsyn w płynach ustrojowych, na przykład w krwi. Zatem katepsyny są markerem nowotworowym. Dlatego istotny jest rozwój metod oznaczania katepsyn. Oznaczanie katepsyn staje się cennym narzędziem analizy medycznej. Podwyższone stężenia katepsyn wykryto w przypadku większości chorób nowotworowych. Dane na ten temat zebrała Berdowska w przeglądzie opublikowanym w Clinica Chimica Acta 2004 roku (tom strony 41-69). Ważną barierą w rutynowym oznaczaniu katepsyn w płynach ustrojowych i tkankach jest niedostateczne zaawansowanie metod analitycznych ich oznaczania. Są one pracochłonne, nie wykazujące wystarczających limitów detekcji oraz powtarzalności wyników. Najczęściej stosuje się testy ELISA oparte na stosowaniu przeciwciał poliklonalnych lub monoklonalnych skoniugowanych z odpowiednim enzymem. Według publikacji Cohen, Fruitier-Arnaudin, Gerreau-Balandier i Piot opublikowanej w Analytica Chimica Acta w roku 2003 (tom 486, strony 21-29), limity detekcji oznaczania katepsyn za pomocą testów ELISA są rzędu 5 nM t.j. około 125 μg 1-1 lub 125 ppb przyjmując masę cząsteczkową około 25 kDa. Podobne limity detekcji stosując metody fluorymetryczne uzyskali Pimenta, Oliveira, Juliano i Juliano, o czym donoszą w publikacji z roku 2001 w Biochemidica and Biophysica Acta (tom 1544, strony 113-122). Jak donoszą Chu, Jones i Zeece w publikacji w Electrophoresis wydrukowanej w 1999 roku, metoda elektroforezy kapilarnej z zastosowaniem fluoryzującej hemoglobiny znaczonej barwnikiem Oregon Green, pozwala na oznaczenie aktywności katepsyny D z limitem detekcji około 1 nanomola 11 tj. około 25 μg 1-1 lub 25 ppb (tom 14, strony 2945-2951). Kaszuba, Peliński, Kozłowska, J.Zaczyńska-Janeczko, Kusiba-Charaziak i A.Kaszuba opisali w roku 2001 w Postępach Dermatologii i Alergologii spektrofotometryczną metodę oznaczania katepsyn B i H, która polega na oznaczaniu benzoilo-DL-arginylo-p-nitrozo aniliny uwalnianej przez enzym z N-a-benzoilo-DL-arginylo-p-nitro-anilidu (tom 21, strony 190-199).
Literatura patentowa dotycząca katepsyn koncentruje się głównie na zastrzeżeniach różnych inhibitorów katepsyn (J.S.Tung, Sukanto Sina, L.Mcconlogue, G.Tatsuno, J.Anderson, C. M.F. Semko, S.Chrysler, Novel cathepsin and methods and composition for inhibition thereof, E.P. 831920, Data publik. 04/01/ 1998;
P.N.Edwards, C.Johnstone, M.S.Large, J.Oldfield, H.Tucker, Acetamidoacetonitrile derivatives as inhibitors of cathepsin L and/or cathepsin S, EP 1155010, Data publik. 11/21/2001;
M.Quibell, S.Taylor, Furanone derivatives as inhibitors of cathepsin S, EP1413580,
Data publik. 04/28/2004;
P.N.Edwards, C.Johnstone, M.S.Large, J.Oldfield, H.Tucker, Di- and tripeptide nitrile derivatives as inhibitors of cathepsin L and cathepsin S, EP 1155011, Data publ. 11/21/2001 Zhu, De-Min, Uckun Fatih M., Cathepsin inhibitors in cancer treatment, US20040005329, Data publik., 01/08/2004;
Uckun Fatih M., Zhu, De-Min, Cathepsin inhibitors in cancer treatment, US6605589, Data publik., 08/12/2003;
M.Quibell, S.Taylor, Furanone derivatives as inhibitors of cathepsin S, EP1178986, Data publik.
02/13/2002;
A.Chatterjee, M.Roberts, P.Alper, H.Liu, D.Tully, R.Epple, Inhibitors of cathepsin S, US20050049244, Data publik., 03/03/2005;
D. Tully, H.Liu, B.Bursulaya, J.Li, J.L.Harris, R.Epple, A.Chatterjee, J.Williams, Inhibitors of cathepsin S, US20040198780, Data publik., 10/07/2004;
D.S.Karanewsky, P.Alper, H.Liu, Inhibitors of cathepsin S, US20050107368, Data publik., 05/19/2005).
Urządzenie do oznaczania Katepsyny K zostało przedstawione (D.Claveau, J.A.Mancini, D.Riendeau, Whole cell assay for cathepsin K, EP 1214444, Data publik., 06/19/2002).
Istotą wynalazku jest sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn korzystnie techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów, którego stanowi szkiełko korzystnie typu BK7, na które nałożona jest warstwa złota, korzystnie na podłożu chromu, następnie warstwa funkcjonalizowanego tiolu korzystnie cysteaminy, a na nią warstwa cystatyny korzystnie białka kurzego albo stefiny, na którą nałożona jest siatka polimeru dzieląca sensor na partycje.
PL 210 052 B1
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskuje się bardzo szybką analizę badanego materiału.
Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu został uwidoczniony w schemacie na fig. 1, natomiast fig. 2 przedstawia krzywą kalibracyjną katepsyny B.
Sensor jest urządzeniem, które specyficznie akumuluje katepsyny na powierzchni sensora pozwalając na ich ilościowe oznaczanie. Oznaczanie zakumulowanych katepsyn może być dokonane na przykład techniką powierzchniowego rezonansu plazmonowego.
Sensor składa się z szkiełka i korzystnie typu BK7, na które nałożona jest warstwa złota 2, korzystnie o grubości 50 μm, korzystnie na podłożu chromu 3, następnie warstwa funkcjonalizowanego tiolu 4 korzystnie cysteaminy, a na nią warstwa cystatyny korzystnie białka kurzego albo stefiny 5, na którą nałożona jest siatka polimeru 6 dzieląca sensor na partycje.
Akumulacja katepsyn następuje przez naniesienie kropli płynu ustrojowego na przykład osocza krwi, moczu, płynu mózgowo-rdzeniowego, limfy na powierzchnię sensora, na siatkę polimeru 6 i spłukanie. Limit detekcji w przypadku oznaczania techniką powierzchniowego rezonansu plazmonowego (wersja imaging) wynosi 0,1 ng ml-1 tj. około 4 femtomoli ml-1.
Sensor działa współpracując z urządzeniem do pomiarów techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging (SPRI). Sensor kładzie się na pryzmacie urządzenia. W poszczególne pola sensora nakłada się wzorzec odpowiedniej katepsyny (np. katepsyny B) tak, aby uzyskać stężenia 0.5, 1.0, 1.5 i 2.0 ng/ml na poszczególnych polach zawierających dużą liczbę miejsc aktywnych np. 12 . Stężenia te odpowiadają prostoliniowemu odcinkowi krzywej kalibracyjnej katepsyn. Na wolne pola wyznaczone przez siatkę polimerową 6 nakłada się próbkę osocza krwi. Przed nałożeniem osocze jest poddawane trzykrotnemu sączeniu np. przez bibułę filtracyjną o średniej gęstości. W przypadku próbek zawierających bardzo wysokie stężenia katepsyn, osocze jest rozcieńczane buforem fosforanowym o pH = 7,4, tak aby otrzymany wynik mieścił się w zakresie krzywej kalibracyjnej (nawet 100 krotnie). Po upływie czasu interakcji (minimum 10 min) biosensor płucze się dokładnie wodą i mierzy się sygnał SPRI. Na podstawie odczytanej różnicy pomiędzy intensywnością sygnałów SPRI przed położeniem próbki z katepsynami i po nałożeniu próbki odczytuje się stężenie katepsyn.
Przykład krzywej kalibracyjnej przedstawia fig. 2. Każdy z punktów pomiarowych powstał w wyniku obliczenia średniej z dużej liczby pomiarów (9-12). Duża liczba pomiarów umożliwia wyznaczenie przedziałów ufności poszczególnych punktów.
Claims (1)
- Sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn, korzystnie techniką powierzchniowego rezonansu plazmonów, znamienny tym, że stanowi go szkiełko (1) korzystnie typu BK7, na które nałożona jest warstwa złota (2), korzystnie na podłożu chromu (3), następnie warstwa funkcjonalizowanego tiolu (4) korzystnie cysteaminy, a na nią warstwa nystatyny, korzystnie białka kurzego albo stefiny (5), na którą nałożona jest siatka polimeru (6) dzieląca sensor na partycje.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL384463A PL210052B1 (pl) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL384463A PL210052B1 (pl) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL384463A1 PL384463A1 (pl) | 2009-08-17 |
| PL210052B1 true PL210052B1 (pl) | 2011-11-30 |
Family
ID=42986915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL384463A PL210052B1 (pl) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL210052B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL244489B1 (pl) * | 2022-05-10 | 2024-01-29 | Univ W Bialymstoku | Biosensor do ilościowych oznaczeń PARP-1 w ludzkich płynach ustrojowych |
-
2008
- 2008-02-14 PL PL384463A patent/PL210052B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL384463A1 (pl) | 2009-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nikolajsen et al. | Analytical methods for determining urinary catecholamines in healthy subjects | |
| US20200156074A1 (en) | System and method for precision detection of biomarkers | |
| KR100915383B1 (ko) | 바이오센서 및 바이오센서 측정기 | |
| Talalak et al. | A facile low-cost enzymatic paper-based assay for the determination of urine creatinine | |
| Chaiyo et al. | A novel paper-based colorimetry device for the determination of the albumin to creatinine ratio | |
| RU2002131152A (ru) | Композиции стабилизированного тетразолиевого реагента и способы их применения | |
| Hirokawa et al. | Simultaneous monitoring of inorganic cations, amines and amino acids in human sweat by capillary electrophoresis | |
| AU2015302235A1 (en) | Noninvasive body fluid stress sensing | |
| US20210063334A1 (en) | Apparatus and methods for detection of diabetes-associated molecules using electrochemical impedance spectroscopy | |
| CA2911951A1 (en) | Lateral flow assay device | |
| ATE369562T1 (de) | Lateralflussmessvorrichtung und messverfahren für analyten | |
| Tokarzewicz et al. | SPRI biosensors for quantitative determination of matrix metalloproteinase-2 | |
| GB2464222A (en) | Analysis method and device | |
| JP2000321277A (ja) | クロマト定量測定装置 | |
| JP4292080B2 (ja) | Ｓ１００ｂの測定による敗血症の診断方法 | |
| Khachornsakkul et al. | Distance-based β-amyloid protein detection on PADs for the scanning and subsequent follow-up of Alzheimer's disease in human urine samples | |
| Huang et al. | Simultaneous determination of three potential cancer biomarkers in rat urine by synchronous fluorescence spectroscopy | |
| KR20180067285A (ko) | 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법 | |
| PL210052B1 (pl) | Sensor, zwłaszcza do akumulacji i ilościowego oznaczania katepsyn | |
| Saadati et al. | A surface-enhanced Raman scattering-based approach for rapid and highly sensitive quantitative analysis of 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropionate and indole-3-acetic acid in saline, human serum and uremic serum of patients with chronic kidney disease | |
| US20170081695A1 (en) | Method for sensitively and selectively sensing avian influenza virus using terahertz electromagnetic waves and device used therefor | |
| Hung et al. | Electrochemical impedance spectroscopy for monitoring caspase-3 activity | |
| US20100099097A1 (en) | A Flow Through System, Flow Through Device And A Method Of Performing A Test | |
| Soni et al. | Saliva based noninvasive optical urea biosensor | |
| ATE363069T1 (de) | Bestimmung der genauigkeit eines probevolumens in biosensoren |