Gajda Aleksandra
Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod
Elektrograwimetryczna detekcja metaloproteinazy-2 i jej aktywnej formy w oparciu o enzymatyczne cięcie peptydu znakowanego próbnikiem redoks
Aleksandra Gajda
Promotor: prof. dr hab. Anna M. Nowicka
Opiekun: mgr inż. Monika K. Nisiewicz
Metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej (MMP) są wielodomenowymi enzymami należącymi do rodziny endopeptydaz. Do grupy metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej należy 21 enzymów, które dzieli się na: matrylizyny, stromelizyny, błonowe MMP, kolagenazy, żelatynazy [1]. Metaloproteinaza macierzy pozakomórkowej-2 (MMP-2) jest kolagenazą typu IV, znana również jako żelatynaza A; degraduje ona kolagen typu IV [2]. Żelatynazy odgrywają dużą rolę w powstawaniu nowotworów m.in. raka płuca [3]. Rak płuca jest najbardziej śmiertelnym nowotworem; zaledwie 15% osób dotkniętych tym nowotworem zostaje wyleczona [4].
Celem badań była konstrukcja immunosensora do oznaczania całkowitego stężenia MMP-2 i jej aktywnej formy. W konstrukcji immunosensora wykorzystano polietylenoiminę, jako warstwę pośredniczącą w unieruchomieniu przeciwciała. Cząsteczki przeciwciała wprowadzane były na powierzchnię elektrody na drodze wiązania amidowego pomiędzy grupami aminowymi polimeru PEI i grupami karboksylowymi przeciwciała. Taki sposób wprowadzenia cząsteczek Ab do warstwy powinien gwarantować ich pionowe ułożenie względem modyfikowanej powierzchni, najbardziej efektywne pod kątem wiązania antygenu. W celu wzmocnienia oddziaływania antygen-przeciwciało do warstwy receptorowej wprowadzono surowiczą albuminę wołową (BSA). Tak przygotowany immunosensor poddawano oddziaływaniu z metaloproteinazą-2 o różnym stężeniu z zakresu 2·10-6-5 μg·mL-1. Charakterystykę immunosensora do oznaczania całkowitego stężenia MMP-2 przeprowadzono przy użyciu elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) oraz mikrowagi kwarcowej z dyssypacją energii (QCM-D). Następnie dokonano grawimetrycznej oraz impedancyjnej detekcji MMP-2. Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono analityczny zakres pracy immunosensora oraz granicę wykrywalności (LOD) i oznaczalności (LOQ). W przypadku techniki EIS parametry te wynosiły: 2.0·10-5 – 5.0 μg·mL-1, LOD = 2.4·10-7μg·mL-1; LOQ = 7.9·10-7 μg·mL-1, zaś dla detekcji grawimetrycznej: 2.0·10-6 – 5.0 μg·mL-1, LOD = 1.3·10-8 μg·mL-1; LOQ = 4.3·10-8 μg·mL-1. Sensor do oznaczania aktywnej formy MMP-2 jest obecnie w trakcie badań.
Literatura:
[1] Lipka D., Boratyński J., Postepy Hig. Med. Dosw.(online). 2008, 62, 328.
[2] Łapka A., Goździalska J., Jaśkiewicz B., Postępy Biologii Komórki. 2006, 33(4), 683.
[3] Chakrabarti S., Patel K. D., Exp. Lung Res. 2005, 31(6), 599.
[4] Rzyman W., Forum Medycyny Rodzinnej. 2008, 2(6), 407.