基于硼酸衍生物琼脂糖珠的纸基装置检测糖化白蛋白

Determination of glycated albumin using boronic acid-derived agarose beads on paper-based devices.

作者信息Euna Ko, Van-Khue Tran, Yanfang Geng, Min Ki Kim, Ga Hyun Jin, Seong Eun Son, Won Hur, Gi Hun Seong
PMID29464009
发布时间2018-02
DOI10.1063/1.5021395

实验完整度

中

包含材料准备、装置制作、GA和tHSA定量、ELISA对比实验,但缺乏动物模型或临床样本验证,功能验证和机制验证有限。

主要模型

人血清白蛋白标准品 人糖化白蛋白标准品 商业人血浆样本

重点核对

GA标准品浓度梯度(10 μg/ml至10 mg/ml) tHSA标准品浓度梯度(10 mg/ml至50 mg/ml) 人血浆样本稀释因子(2和4) ELISA方法作为参照对比

摘要

糖化白蛋白(GA)的自我监测是一种有用的血糖标志物,是预防糖尿病并发症的既定方法。本研究开发了纸基侧向流动检测装置,用于自我监测糖尿病患者中GA和总人血清白蛋白(tHSA)的灵敏检测。将硼酸衍生的琼脂糖珠填充到侧向流动通道上的孔中。这些排列良好的琼脂糖珠通过特定的顺式二醇相互作用捕获GA,并通过富集目标分子增强比色信号。该装置表现出较大的动态范围(GA为10 μg/ml至10 mg/ml,tHSA为10 mg/ml至50 mg/ml)和较低的检测限(GA为7.1 μg/ml,tHSA为4.7 mg/ml),涵盖了健康血浆中GA浓度的范围(0.21–1.65 mg/ml,即0.6%–3%)。在测定两种商业人血浆样本中未知GA浓度时,标准ELISA试剂盒与我们所开发装置测得值之间的相对百分比差异为2.62%和8.80%,在可接受范围内。GA和tHSA的测量在20分钟内完成,满足快速分析的需求。此外,在装置准确度测试中,回收率范围为99.4%至110%。这些结果表明,所开发的基于硼酸衍生琼脂糖珠的纸基装置是应用于自我监测系统的GA和tHSA检测的有前景平台。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
开发一种基于硼酸衍生琼脂糖珠的纸基侧向流动装置,用于灵敏检测GA和tHSA,以实现糖尿病自我监测。
核心机制
硼酸与糖化白蛋白中糖的顺式二醇相互作用(硼亲和),以及BCG染料与白蛋白结合形成蓝色复合物。
主要证据
通过GA和tHSA的校准曲线,显示宽动态范围和低检测限;在人血浆样本中,与ELISA方法相比,RPD值分别为2.62%和8.80%;回收率为99.4%-110%。
研究意义
所开发的纸基装置作为GA和tHSA检测的有前景平台,可用于自我监测系统,满足快速分析需求。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

装置制备

构建纸基侧向流动装置,包括填充硼酸衍生琼脂糖珠的检测孔和BCG处理。

采用蜡打印方法在滤纸上制备通道,加热形成疏水壁,在通道上打孔,将8 μl 50% (v/v) m-aminophenylboronic acid-agarose珠的水悬浮液滴在孔上,4°C干燥5分钟;将0.5 mM BCG(溶于0.2 M琥珀酸缓冲液,pH 4.2)涂在通道上,4°C干燥3分钟。

2

GA和tHSA的定量检测

通过比色法测定GA和tHSA浓度。

将GA和tHSA标准品或样本溶液加入装置通道,用PBS缓冲液作为运行缓冲液,20分钟反应后干燥,用扫描仪和Image J软件分析颜色强度。

3

ELISA参照检测

用标准ELISA方法测定人血浆样本中的GA浓度,作为参照。

将商业人血浆样本用去离子水稀释(因子2和4),按照产品说明书进行ELISA测定,用酶标仪在450 nm处读取光密度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
人血清白蛋白Sigma-AldrichA9511
人糖化白蛋白Sigma-AldrichA8301
人血浆Sigma-AldrichP9523
人糖化白蛋白ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H1993
4级Chr纤维素色谱纸GE Healthcare--
3级MM Chr纤维素色谱纸GE Healthcare--
纤维素纤维垫Merck Millipore--
磷酸盐缓冲液(PBS,pH 7.0)Biosesang, Inc.--
覆膜袋膜Hands Korea--
Xerox ColorQube 8870打印机Xerox--
覆膜机(SKY-325R6)SKY-DSB CO., Ltd.--
三星SCX-4650数字扫描仪Samsung--
Synergy Mx多功能酶标仪Biotek--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
装置制备
蜡打印参数,孔直径,珠悬浮液体积和浓度,干燥温度和时间,BCG浓度和缓冲液
阅读提示:EXPERIMENTAL Fabrication of the paper-based LFA device
GA定量检测
运行缓冲液组成和pH,反应时间,干燥条件,扫描和图像分析通道
阅读提示:EXPERIMENTAL Quantification of GA and tHSA levels using the paper-based LFA device
ELISA参照
样本稀释因子,ELISA试剂盒和检测波长
阅读提示:EXPERIMENTAL Determination of GA in human plasma samples by the ELISA method
校准曲线
GA和tHSA标准品浓度范围,线性范围,LOD计算
阅读提示:RESULTS AND DISCUSSION