Title: Development of a colorimetric protein array for the detection of sepsis
Language: English
Authors: Herzog, Heidelinde 
Qualification level: Diploma
Keywords: Microarray; Alkaline Phosphatase; Horseradish Peroxidase; Gold Nanopartikel; Kolorimetrie; Sepsis; CRP; IL-8; S-100; Detektion
microarray; alkaline phosphatase; biochip; horseradish peroxidase; gold nanoparticles; colorimetric detection; sepsis; CRP; IL-8; S-100
Advisor: Haberhauer, Georg
Issue Date: 2012
Number of Pages: 67
Qualification level: Diploma
Abstract: 
In dieser Arbeit wird ein Multiplex-Immunoassay für die einfache und kostengünstige Quantifizierung von C-reaktivem Protein (CRP), Interleukin-8 (IL-8) und S-100 präsentiert, welcher auf kolorimetrischer Detektion und Auslesung mit Digitalkamera basiert.
Glas modifiziert mit Epoxy-Polymer (SU-8), Nitrozellulose und Polyvinylidenfluorid (PVDF) wurden mit Fänger Antikörpern für IL-8 und S-100, sowie mit dem Antigen CRP bespottet. Die Detektion und Quantifizierung der Biomarker im Serum wurde durch Immunreaktionen mit biotinylierten Detektionsantikörpern und Streptavidin, gebunden an entweder Gold Nanopartikel, Alkaliner Phosphatase oder Meerrettichperoxidase, durchgeführt. Die gebundenen Goldnanopartikel wurden durch Silberfärbung sichtbar gemacht. Das Auslesen erfolgte mit Clondiag ArrayMate oder einer Digitalkamera.
Die Ergebnisse zeigen, dass das zu bevorzugende Chipmaterial sehr stark von der gewünschten Detektionsart abhängt: nicht transparente Chipoberflächen zeigen höheren Kontrast und sind daher für die kolorimetrische Detektion besser geeignet als transparente Materialien.
Die Sensitivität der kolorimetrischen Methode (Detektionslimits: 0,01 ng/mL für S-100; 1,34 pg/mL für IL-8; 3,00 µg/mL für CRP) war ähnlich der des auf Fluoreszenz basierenden Chip, was darauf hindeutet, dass die kolorimetrische Detektionsmethode die konventionelle fluoreszenzbasierte Methode ohne Einbußen in der Sensitivität ersetzen kann, dabei aber deutlich kosteneffizienter arbeitet.

We present herein a multianalyte immunoassay for simple and low-cost quantification of C-reactive protein (CRP), Interleukin-8 (IL-8) and S-100 based on colorimetric detection using a digital camera for read-out. Glass slides coated with epoxy-polymer (SU-8), nitrocellulose and polyvinylidenefluoride (PVDF) were spotted with capture antibodies for IL-8 and S-100 and the antigen CRP. Detection and quantification of biomarkers in human serum was performed by immunoreactions with biotinylated secondary antibodies and streptavidin labeled with gold nanoparticles, alkaline phosphatase or horse radish peroxidase. The bound nanoparticles were visualized through silver staining. The read-out was fulfilled with Clondiag ArrayMate or a digital camera. Results demonstrate that the choice of chip substrate is crucial with respect to the selected detection method: non-transparent slides show higher contrast and are therefore more suitable for colorimetric detection than transparent slides. Assay sensitivity of the colorimetric assay (limits of detection: 0.01 ng/mL for S-100, 1.34 pg/mL for IL-8, 3.00 µg/mL for CRP) was similar to that of the fluorescence-based chip, indicating that the colorimetric approach can replace the conventional approach without compromise in sensitivity but being more cost-effective.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-60601
http://hdl.handle.net/20.500.12708/12933
Library ID: AC07814232
Organisation: E164 - Institut für Chemische Technologien und Analytik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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