Rapid und bequemes Elektrochemisches C-reaktives Protein-Detektionssystem mit einkettigen variablen Fragmenten

Obwohl IgG-freie Immunosensoren aufgrund ethischer Bedenken stark nachgefragt werden, bleibt die Entwicklung praktischer Immunosensoren, die alternativ rekombinant produzierte Antikörperfragmente, wie einkettige variable Fragmente (scFvs), integrieren, eine Herausforderung. Die geringe Affinität von Antikörperfragmenten, im Gegensatz zu IgG, verursacht durch monovalente Bindung an Ziele, führt oft zu einer verringerten Empfindlichkeit. Wir verbesserten die Affinität durch den bivalenten Effekt, indem wir einen bivalenten Antikörper-Enzym-Komplex (AEC) aus zwei scFvs und einer einzelnen Glukosedehydrogenase herstellten und ein schnelles und praktisches scFv-basiertes elektrochemisches Nachweissystem für das C-reaktive Protein (CRP) entwickelten, das ein homopentameres Protein-Biomarker für systemische Entzündungen ist. Die Entwicklung eines Point-of-Care-Testing (POCT)-Systems ist äußerst wünschenswert; jedoch wurden bisher keine scFv-basierten CRP-POCT-Immunosensoren entwickelt. Wie erwartet zeigte der bivalente AEC eine höhere Affinität als das einzelne scFv und trug zur hohen Empfindlichkeit der CRP-Detektion bei. Die elektrochemische CRP-Detektion unter Verwendung von mit scFv-immobilisierten magnetischen Partikeln und dem bivalenten AEC als Fang- und Nachweisantikörper wurde in 20 Minuten ohne Waschschritte im menschlichen Serum erreicht, und der lineare Bereich lag bei 1–10 nM mit einer Nachweisgrenze von 2,9 nM, was das Potenzial hat, die für POCT-Anwendungen erforderlichen Kriterien in Bezug auf Schnelligkeit, Bequemlichkeit und tragbare Nachweisgeräte ohne Verwendung von IgGs zu erfüllen.