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Ultrasensitive microfluidic electrochemical immunosensor based on electrodeposited nanoporous gold for SOX-2 determination
Analytica Chimica Acta ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-08-01 , DOI: 10.1016/j.aca.2020.06.037 Matías Regiart 1 , Alba Marina Gimenez 2 , Alexandre T Lopes 3 , Marcelo N P Carreño 3 , Mauro Bertotti 1
Analytica Chimica Acta ( IF 5.7 ) Pub Date : 2020-08-01 , DOI: 10.1016/j.aca.2020.06.037 Matías Regiart 1 , Alba Marina Gimenez 2 , Alexandre T Lopes 3 , Marcelo N P Carreño 3 , Mauro Bertotti 1
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An ultrasensitive and portable microfluidic electrochemical immunosensor for SOX-2 cancer biomarker determination was developed. The selectivity and sensitivity of the sensor were improved by modifying the microfluidic channel. This was accomplished through a physical-chemical treatment to produce a hydrophilic surface, with an increased surface to volume/ratio, where the anti-SOX-2 antibodies can be covalently immobilized. A sputtered gold electrode was used as detector and its surface was activated by using a dynamic hydrogen bubble template method. As a result, a gold nanoporous structure (NPAu) with outstanding properties, like high specific surface area, large pore volume, uniform nanostructure, good conductivity, and excellent electrochemical activity was obtained. SOX-2 present in the sample was bound to the anti-SOX-2 immobilized in the microfluidic channel, and then was labeled with a second antibody marked with horseradish peroxidase (HRP-anti-SOX-2) like a sandwich immunoassay. Finally, an H2O2 + catechol solution was added, and the enzymatic product (quinone) was reduced on the NPAu electrode at +0.1 V (vs. Ag). The current obtained was directly proportional to the SOX-2 concentration in the sample. The detection limit achieved was 30 pg mL-1, and the coefficient of variation was less than 4.75%. Therefore, the microfluidic electrochemical immunosensor is a suitable clinical device for in situ SOX-2 determination in real samples.
中文翻译：
基于电沉积纳米多孔金的超灵敏微流体电化学免疫传感器用于测定 SOX-2
开发了一种用于 SOX-2 癌症生物标志物测定的超灵敏便携式微流体电化学免疫传感器。通过修改微流体通道提高了传感器的选择性和灵敏度。这是通过物理-化学处理来实现的，以产生亲水表面，具有增加的表面积与体积/比率，其中可以共价固定抗 SOX-2 抗体。以溅射金电极为检测器，采用动态氢气泡模板法对其表面进行活化。结果，获得了具有优异性能的金纳米多孔结构（NPAu），如高比表面积、大孔体积、均匀的纳米结构、良好的导电性和优异的电化学活性。样品中存在的 SOX-2 与固定在微流体通道中的抗 SOX-2 结合，然后像夹心免疫分析一样用标记有辣根过氧化物酶 (HRP-anti-SOX-2) 的二抗进行标记。最后，加入 H2O2 + 儿茶酚溶液，酶产物（醌）在 NPAu 电极上以 +0.1 V（相对于 Ag）还原。获得的电流与样品中的 SOX-2 浓度成正比。达到的检测限为 30 pg mL-1，变异系数小于 4.75%。因此，微流体电化学免疫传感器是一种适用于实际样品中原位 SOX-2 测定的临床装置。加入 H2O2 + 儿茶酚溶液，酶产物（醌）在 NPAu 电极上以 +0.1 V（相对于 Ag）还原。获得的电流与样品中的 SOX-2 浓度成正比。达到的检测限为 30 pg mL-1，变异系数小于 4.75%。因此，微流体电化学免疫传感器是一种适用于实际样品中原位 SOX-2 测定的临床装置。加入 H2O2 + 儿茶酚溶液，酶产物（醌）在 NPAu 电极上以 +0.1 V（相对于 Ag）还原。获得的电流与样品中的 SOX-2 浓度成正比。达到的检测限为 30 pg mL-1，变异系数小于 4.75%。因此，微流体电化学免疫传感器是一种适用于实际样品中原位 SOX-2 测定的临床装置。
更新日期：2020-08-01
中文翻译：
基于电沉积纳米多孔金的超灵敏微流体电化学免疫传感器用于测定 SOX-2
开发了一种用于 SOX-2 癌症生物标志物测定的超灵敏便携式微流体电化学免疫传感器。通过修改微流体通道提高了传感器的选择性和灵敏度。这是通过物理-化学处理来实现的，以产生亲水表面，具有增加的表面积与体积/比率，其中可以共价固定抗 SOX-2 抗体。以溅射金电极为检测器，采用动态氢气泡模板法对其表面进行活化。结果，获得了具有优异性能的金纳米多孔结构（NPAu），如高比表面积、大孔体积、均匀的纳米结构、良好的导电性和优异的电化学活性。样品中存在的 SOX-2 与固定在微流体通道中的抗 SOX-2 结合，然后像夹心免疫分析一样用标记有辣根过氧化物酶 (HRP-anti-SOX-2) 的二抗进行标记。最后，加入 H2O2 + 儿茶酚溶液，酶产物（醌）在 NPAu 电极上以 +0.1 V（相对于 Ag）还原。获得的电流与样品中的 SOX-2 浓度成正比。达到的检测限为 30 pg mL-1，变异系数小于 4.75%。因此，微流体电化学免疫传感器是一种适用于实际样品中原位 SOX-2 测定的临床装置。加入 H2O2 + 儿茶酚溶液，酶产物（醌）在 NPAu 电极上以 +0.1 V（相对于 Ag）还原。获得的电流与样品中的 SOX-2 浓度成正比。达到的检测限为 30 pg mL-1，变异系数小于 4.75%。因此，微流体电化学免疫传感器是一种适用于实际样品中原位 SOX-2 测定的临床装置。加入 H2O2 + 儿茶酚溶液，酶产物（醌）在 NPAu 电极上以 +0.1 V（相对于 Ag）还原。获得的电流与样品中的 SOX-2 浓度成正比。达到的检测限为 30 pg mL-1，变异系数小于 4.75%。因此，微流体电化学免疫传感器是一种适用于实际样品中原位 SOX-2 测定的临床装置。
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