Таҳлилҳои иммуносорбентии вобаста ба фермент, яъне системаҳои ELISA, ба шинохти интихобии сафедаҳои муайян тавассути антителаҳо ва чен кардани сигнали ҳосилшуда аз рӯи тағйирёбии ранг асос меёбанд. Дар ин системаҳо қувваи сигнали рангӣ ба дараҷаи зиёд аз фаъолияти каталитикӣ ва устувории ферменти истифодашуда вобаста аст. Аммо ферментҳои табиӣ метавонанд аз тағйирёбандаҳое чун ҳарорат, pH ва муҳити ионӣ таъсир гиранд.

Dan Li ва ҳамкоронаш бо истифода аз наноэзими чаҳорчӯбаи металлӣ-органикӣ, ки ба ҷойи ферменти табиӣ ҳамчун ферменти сунъӣ амал мекунад, барои алфа-фетопротеин, яъне AFP, иммуносенсори колориметрӣ таҳия кардаанд. Дар маркази таҳқиқот чаҳорчӯбаи металлӣ-органикии CuBPY қарор дорад, ки аз ионҳои мис ва 4,4’-бипиридин ташкил шудааст, инчунин лиганди неокупроин, ки ба сатҳи ин сохтор пайваст мешавад.

CuBPY фаъолияти гидролазаи монанд ба β-D-галактозидазаро нишон додааст, ки гидролизи субстрати 4-аминофенил-β-D-галактопиранозидро катализ мекунад. Аммо фаъолияти каталитикии CuBPY-и аслӣ барои истифода маҳдуд аст. Барои афзоиш додани ин фаъолият муҳаққиқон стратегияи муҳандисии лиганди сатҳиро бо истифода аз 2,9-диметил-1,10-фенантролин, яъне неокупроин пешниҳод кардаанд.

Неокупроин дар система ду вазифаи гуногунро иҷро мекунад. Аввалан, бо марказҳои мис дар CuBPY координатсия карда, гидролизи субстратро метезонад. Дуюм, бо ионҳои Cu(I), ки дар ҷараёни реаксия ҳосил мешаванд, комплекси зарди дурахшон ташкил карда, бевосита сигнали колориметрӣ ба вуҷуд меорад.

Дар таҳқиқот гузориш шудааст, ки дастгирии неокупроин иқтидори каталитикии CuBPY-ро барои гидролизи PAPG тақрибан 1,8 маротиба зиёд кардааст. Бо вуҷуди ин, ин афзоиш на бо кинетикаи муфассали Michaelis–Menten, шумораи гардиши каталитикӣ ё арзишҳои фаъолияти хос, балки аз рӯи тағйирёбии абсорбсияи маҳсулоти рангаи ҳосилшуда арзёбӣ шудааст.

Антителае, ки AFP-ро мешиносад, ҳангоми синтези CuBPY тавассути биоминерализатсияи якмарҳилагӣ ба сохтор дохил карда шудааст. Пайвастагии ҳосилшудаи anti-AFP@CuBPY ҳамзамон ҳамчун интиқолдиҳандаи антитела, наноэзими каталитикӣ, тавлидкунандаи сигнали рангӣ ва тақвиятдиҳандаи сигнал истифода шудааст.

Иммуносенсор дар тарҳе монанд ба ELISA-и сэндвичии классикӣ сохта шудааст. Антителаи дастгиркунанда дар сатҳи микроплата аввал AFP-ро баста, сипас anti-AFP@CuBPY ба ин комплекси антигенӣ пайваст шудааст. Ҳар қадар AFP дар система зиёд бошад, ҳамон қадар CuBPY бештар дар рӯи плата нигоҳ дошта шуда ва дар реаксияи минбаъдаи рангӣ сигнали зарди қавитар ба вуҷуд омадааст.

Дар шароити оптимизатсияшудаи таҷрибавӣ консентратсияҳои PAPG ва неокупроин 20 mM, pH-и реаксия 7,0 ва вақти рушди ранг 10 дақиқа интихоб шудаанд. Миқдори антителаи anti-AFP, ки ба CuBPY бор карда шудааст, 100 µg, консентратсияи антителаи дастгиркунандаи рӯйпӯшшуда ба микроплата 10 µg/mL ва консентратсияи BSA-и блоккунанда фоиз 1 муайян шудааст.

Дар системаи таҳияшуда барои AFP ҷавоби хаттӣ дар доираи 5–1000 ng/mL гузориш шудааст. Муодилаи калибронӣ Y = 0,00005X + 0,02610 ва коэффисиенти муайянкунӣ R² = 0,994 мебошад. Ҳадди ошкорсозӣ, ки бар асоси меъёри таносуби сигнал ба садо баробари 3 ҳисоб шудааст, 5 ng/mL дода шудааст.

Дар таҷрибаҳои интихобият сигнали абсорбсия нисбат ба AFP назар ба сигналҳои ҳосилшуда аз BSA, пероксидазаи horseradish, глюкозооксидаза ва фосфатазаи ишқорӣ ба таври равшан баландтар буд. Бо вуҷуди ин, панели интерферентҳои санҷидашуда маҳдуд аст ва ҳамаи сафедаҳо, антителаҳо, липидҳо ё биомаркерҳои аз ҷиҳати сохторӣ ба AFP наздикро, ки метавонанд дар хунобаҳои инсон бошанд, фаро намегирад.

Барои санҷиши татбиқпазирии амалӣ хунобаҳои инсон 50 маротиба разиёнда шуда ва ба онҳо миқдорҳои маълуми AFP илова карда шуданд. Арзишҳои барқароршавӣ фоиз 89,1–116,4 ва инҳирофҳои стандартии нисбӣ аз фоиз 15,7 камтар ёфт шуданд. Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки система метавонад дар матритсаи хуноба сигнали AFP тавлид кунад; аммо барқароршавии фоиз 116,4 дар баъзе шароитҳо ба каҷравии мусбати ченкунӣ ишора мекунад.

Таҳқиқот намунаҳои воқеии беморон, сатҳҳои табиии AFP, арзишҳои ҳаддии клиникӣ, ҳассосияти ташхисӣ, хусусияти ташхисӣ ё қобилияти фарқ кардани бемориҳоро баррасӣ накардааст. Аз ин рӯ, системаи таҳияшуда озмоиши ташхисии аз ҷиҳати клиникӣ тасдиқшуда нест, балки платформаи таҷрибавии биосенсори колориметрӣ мебошад, ки дар миқёси лабораторӣ омода шудааст.

Мушкилоти асосии таҳқиқот чист?

Дар таҳлилҳои иммунологӣ ҳамон қадар, ки шинохти интихобии сафедаи ҳадаф тавассути антитела муҳим аст, табдил додани ин рӯйдоди пайвастшавӣ ба сигнали ченшаванда низ аҳаммият дорад. Дар системаҳои классикии ELISA ферменти табиӣ, ки ба антителаи шиносоӣ пайваст аст, субстрати берангро ба маҳсулоти ранга табдил медиҳад.

Гарчанде ин равиш метавонад интихобияти баланд таъмин кунад, ферментҳои табиӣ метавонанд аз:

• Тағйироти ҳарорат,
• Муҳитҳои хеле турш ё ишқорӣ,
• Қувваи ионӣ,
• Мӯҳлатҳои дарози нигоҳдорӣ,
• Шароити кимиёвие, ки сохтори сафедаро вайрон мекунанд, таъсир гиранд.

Мушкилоти асосие, ки таҳқиқот мехоҳад ҳал кунад, ин аст, ки аксари наноэзимҳои устувор ва бисёрфунксионалӣ, ки метавонанд ҷойгузини ферментҳои табиӣ шаванд, дар муқоиса бо ферментҳои табиӣ самаранокии пасти табдили каталитикӣ доранд.

Дар таҳқиқот ин масъала бо саволи зерин баррасӣ мешавад:

Оё бо пайваст кардани лиганди мувофиқ ба сатҳи чаҳорчӯбаи металлӣ-органикии асосёфта ба мис ҳам фаъолияти каталитикии монанд ба гидролаза зиёд карда мешавад ва ҳам ҳамон лиганди сатҳӣ барои тавлиди бевоситаи сигнали рангӣ истифода мешавад?

Наноэзим чист?

Наноэзимҳо наноматериалҳо ё системаҳои каталитикии наноструктурӣ мебошанд, ки метавонанд реаксияҳои муайянеро, ки ферментҳои табиӣ анҷом медиҳанд, тақлид кунанд. Сохторҳои якатомӣ, маводи карбонӣ, оксидҳои металлӣ, сулфидҳои металлӣ ва чаҳорчӯбаҳои металлӣ-органикӣ метавонанд ҳамчун наноэзим истифода шаванд.

Бартариҳои эҳтимолии наноэзимҳо нисбат ба ферментҳои табиӣ чунинанд:

• Устувории баланди физикӣ ва кимиёвӣ,
• Мӯҳлати дарозтари нигоҳдорӣ,
• Имконияти арзиши пасттари истеҳсол,
• Қобилияти тағйир додани хусусиятҳои сатҳӣ,
• Имкони муттаҳид кардани якчанд вазифа дар як сохтор,
• Имкони танзими хусусиятҳои каталитикӣ ва оптикӣ.

Бо вуҷуди ин, истилоҳи “наноэзим” маънои онро надорад, ки мавод аз ҳар ҷиҳат ба ферменти табиӣ баробар аст. Суръати каталитикӣ, хусусияти субстратӣ, биомувофиқатӣ ва такроршавандагии истеҳсол бояд барои ҳар наноэзим алоҳида арзёбӣ шаванд.

Чаро чаҳорчӯбаҳои металлӣ-органикӣ интихоб шудаанд?

Чаҳорчӯбаҳои металлӣ-органикӣ, ки ба англисӣ metal-organic frameworks ё MOF ном доранд, сохторҳои кристаллии ковок мебошанд, ки дар натиҷаи пайвасти муназзами ионҳои металлӣ ё кластерҳои металлӣ бо пайвасткунандаҳои органикӣ ба вуҷуд меоянд.

Хусусиятҳои ҷолиби MOF-ҳо барои таҳияи биосенсор чунинанд:

• Масоҳати баланди сатҳ,
• Сохтори муназзами ковок,
• Марказҳои металлии танзимшаванда,
• Пайвасткунандаҳои органикии ивазшаванда,
• Сатҳҳои дохилӣ ва беруние, ки биомолекулаҳоро интиқол дода метавонанд,
• Мутобиқ будан ба модификатсияи сатҳӣ баъд аз синтез.

Сохтори CuBPY, ки дар таҳқиқот истифода шудааст, аз ионҳои мис ва пайвасткунандаҳои 4,4’-бипиридин ташкил шудааст. Марказҳои мис танҳо ҷузъи сохтории каркаси MOF нестанд; онҳо ҳамчунин дар маркази реаксияи каталитикӣ ва колориметрӣ ҷой доранд.

Муҳандисии лиганди сатҳӣ чӣ маъно дорад?

Муҳандисии лиганди сатҳӣ тағйир додани рафтори кимиёвии нанозарра ё маводи ковок тавассути пайваст кардани молекулаҳои муайяни органикӣ ба марказҳои металлӣ дар сатҳи он мебошад.

Лиганди сатҳӣ метавонад:

• Наздикшавии субстратро ба маркази каталитикӣ осон кунад,
• Хусусияти гидрофобӣ ё гидрофилии сатҳро тағйир диҳад,
• Зичии электронии маркази металлиро таъсир расонад,
• Интиқоли электронро суръат бахшад,
• Маҳсулоти мобайнии каталитикиро устувор созад,
• Сигнали оптикӣ ё колориметрӣ ба вуҷуд орад.

Дар ин таҳқиқот неокупроин ҳамчун лиганди сатҳӣ интихоб шудааст. Неокупроин лиганди дудандонаест, ки метавонад тавассути ду атоми нитроген бо мис координатсия кунад.

Неокупроин дар система кадом вазифаҳоро иҷро мекунад?

Хусусияти муҳимтарини неокупроин он аст, ки дар система на як, балки ду вазифаи ҳамдигарро пуркунанда иҷро мекунад.

1. Афзоиш додани фаъолияти каталитикӣ

Атомҳои нитрогени неокупроин ба марказҳои Cu(II) дар CuBPY пайваст мешаванд. Муҳаққиқон пешниҳод мекунанд, ки ҳалқаи фенантролини неокупроин бо эҷоди марказе барои таъсири мутақобилаи π–π дастрасии субстрат ба сатҳи каталитикӣ ва гидролизи онро осон мекунад.

2. Тавлиди сигнали рангӣ

Дар марҳилаи минбаъдаи реаксия p-аминофеноли ҳосилшуда Cu(II)-ро ба Cu(I) коҳиш медиҳад. Неокупроин бо Cu(I) комплекси зарди дурахшон ташкил мекунад. Дар схема ин маҳсулот дар шакли Cu(I)-(Nc)₂ нишон дода шудааст.

Ҳамин тавр, неокупроин ҳам ба тезонидани реаксия мусоидат мекунад ва ҳам миқдори Cu(I)-и ҳосилшударо ба ранги зарди намоён табдил медиҳад.

Реаксияи каталитикӣ ва колориметрӣ чӣ гуна пеш меравад?

Занҷири реаксияи пешниҳодшудаи таҳқиқотро метавон дар чор марҳилаи асосӣ шарҳ дод:

1. Неокупроин бо марказҳои Cu(II) дар CuBPY координатсия мекунад.
2. CuBPY-и бо неокупроин тағйирдодашуда гидролизи субстрати PAPG-ро катализ мекунад.
3. Дар натиҷаи гидролизи PAPG p-аминофенол, яъне PAP ҳосил мешавад.
4. PAP Cu(II)-ро ба Cu(I) коҳиш медиҳад ва Cu(I) бо неокупроин комплекси зарди ранга ташкил мекунад.

Хулосаи тавзеҳии реаксияро метавон чунин нишон дод:

\[ \mathrm{PAPG} \xrightarrow[\mathrm{Nc}]{\mathrm{CuBPY}} \mathrm{PAP} \]

Дар ин ҷо:

• PAPG субстрати 4-аминофенил-β-D-галактопиранозидро,
• CuBPY сохтори каталитикии MOF-и монанд ба гидролазаро,
• Nc неокупроинро,
• PAP маҳсулоти p-аминофенолро ифода мекунад.

Коҳишёбӣ ва ташаккули ранг мувофиқи мантиқи таҳқиқот чунин ҷамъбаст мешавад:

\[ \mathrm{Cu(II)-Nc} + \mathrm{PAP} \rightarrow \mathrm{Cu(I)-(Nc)_2} + \text{sarı renkli sinyal} \]

Ин нишондиҳӣ самти умумии реаксияро, ки дар таҳқиқот шарҳ дода шудааст, баён мекунад. Дар мақола муодилаи муфассали стехиометрӣ, тавозуни электронӣ ё ҳамаи маҳсулоти паҳлӯӣ дода нашудаанд.

Оё механизм мустақиман исбот шудааст?

Дар таҳқиқот абсорбсияи UV-Vis-и комплекси зарди ҳосилшуда ва афзоиши сигнали каталитикӣ дар ҳузури неокупроин нишон дода шудааст. Аммо ҳамаи марҳилаҳои механизми пешниҳодшуда бо усулҳои мустақими спектроскопӣ ё кинетикӣ тасдиқ нашудаанд.

Масалан, дар таҳқиқот инҳо пешниҳод нашудаанд:

• Таҳлили XPS, ки таносуби Cu(II)/Cu(I)-ро мустақим нишон диҳад,
• Ченкунии резонанси парамагнитии электронӣ,
• Масс-спектрометрияи маҳсулоти мобайнӣ,
• Зичии рӯйпӯшшавии сатҳ бо неокупроин,
• Доимии пайвастшавӣ,
• Кинетикаи муфассали реаксия.

Аз ин рӯ, механизм шарҳест, ки бо тағйирёбии ранги мушоҳидашуда ва химияи маълуми мис-неокупроин мувофиқ аст; он модели реаксияе нест, ки ҳамаи марҳилаҳои молекулавиаш ба таври таҷрибавӣ қатъӣ тасдиқ шуда бошанд.

Схемаи 1 чиро нишон медиҳад?

Схемаи 1 дар саҳифаи панҷуми таҳқиқот тамоми низоми сенсориро дар як ҷараён нишон медиҳад.

Дар қисми болоии чапи схема нишон дода шудааст, ки:

• 4,4’-бипиридин,
• Антителаи Anti-AFP,
• Ионҳои Cu²⁺ дар синтези якмарҳилагӣ якҷо шуда, anti-AFP@CuBPY-ро ташкил медиҳанд.

Дар қисми поён антителаи дастгиркунанда, ки ба сатҳи микроплата пайваст аст, AFP-ро нигоҳ медорад; сипас комплекси anti-AFP@CuBPY ба AFP пайваст шуда, сохтори сэндвичиро ба вуҷуд меорад.

Дар тарафи рости схема PAPG ва неокупроин ба реаксия илова мешаванд, комплекси зарди Cu(I)-(Nc)₂ ҳосил мешавад ва сигнали абсорбсия бо консентратсияи AFP алоқаманд карда мешавад.

Схема чор вазифаи асосиро дар система муттаҳид мекунад:

• Шинохти интихобии ҳадаф тавассути антитела,
• Катализ тавассути CuBPY,
• Тақвияти каталитикӣ тавассути неокупроин,
• Тавлиди сигнали ранга тавассути комплекси Cu(I)-неокупроин.

Anti-AFP@CuBPY чӣ гуна синтез шуд?

Дохил кардани антителаи Anti-AFP ба CuBPY бо усули биоминерализатсияи якмарҳилагӣ анҷом дода шуд.

Марҳилаҳои синтез чунинанд:

1. 100 µg антителаи anti-AFP ба 1 mL маҳлули 15,6 mM 4,4’-бипиридин, ки дар фоиз 50 этанол омода шудааст, илова карда шуд.
2. Омехта барои ба даст овардани якхелагӣ бо vortex омехта карда шуд.
3. 1 mL маҳлули 3,9 mM CuCl₂ бо насоси микроинфузионӣ бо суръати 5 mL/дақиқа ба омехта дода шуд.
4. Суспензия дар 4°C зери омехтакунии пайваста 12 соат нигоҳ дошта шуд.
5. Таҳшини кабуди ҳосилшуда дар 10.000 rpm барои 15 дақиқа сентрифуга карда шуд.
6. Мавод се маротиба бо фоиз 50 этанол шуста шуд.
7. Маҳсулоти ниҳоӣ дар 2,5 mL оби ултрасоф пароканда карда шуда ва дар 4°C нигоҳ дошта шуд.

Маводи назоратии CuBPY бо ҳамон раванд, аммо бе илова кардани антителаи anti-AFP омода карда шуд.

Бартарии биоминерализатсия чист?

Дар равиши анъанавӣ MOF аввал синтез шуда, баъдан антитела бо марҳилаҳои фаъолсозии сатҳ ва пайвасти кимиёвӣ илова карда мешавад. Ин раванд метавонад бисёрмарҳилагӣ бошад ва шароити кимиёвиеро талаб кунад, ки фаъолияти антителаро кам кунад.

Дар равиши биоминерализатсияи якмарҳилагии истифодашуда дар ин таҳқиқот, антитела ҳангоми ташаккули MOF ба система дохил мешавад. Ин усул метавонад марҳилаҳои истеҳсолро кам кунад ва имкони мустақим ба даст овардани маводи каталитикии дорои антителаро фароҳам созад.

Бо вуҷуди ин, дар таҳқиқот инҳо ба таври миқдорӣ чен нашудаанд:

• Самаранокии боркунии антитела,
• Миқдори антитела ба ҳар воҳиди мавод,
• Самтгирии антитела,
• Шумораи эпитопҳои қобили пайвастшавӣ,
• Аффинитети антитела баъд аз биоминерализатсия.

Тасвирҳои SEM ва андозаи зарраҳо чиро нишон медиҳанд?

Дар Шакли 1 тасвирҳои микроскопи электронии сканкунии маводи CuBPY ва anti-AFP@CuBPY оварда шудаанд. Ҳар ду мавод сохторҳои чӯбчашакл ё лавҳаҳои кӯтоҳи призмамонанд нишон додаанд.

Андозаҳои миёнаи гузоришшуда дар таҳқиқот чунинанд:

• Барои CuBPY тақрибан 3140 nm,
• Барои Anti-AFP@CuBPY тақрибан 2102 nm.

Сохтори дорои anti-AFP нисбат ба CuBPY-и аслӣ хурдтар дида шудааст. Муҳаққиқон механизми ин фарқи андозаро муфассал шарҳ надодаанд.

Андозаҳои тақрибан 2,1–3,1 µm-и гузоришшуда дар миқёси микрометрӣ қарор доранд. Истилоҳи “наноэзим” дар ин ҷо вазифаи каталитикии монанд ба ферменти сунъии маводро ифода мекунад; нишон дода нашудааст, ки ҳамаи чӯбчаҳои дар SEM дидашуда зарраҳои мустақили аз 100 nm хурд дар маънои классикӣ мебошанд.

Харитасозии элементии EDS чиро нишон дод?

Дар таҳлили спектроскопияи рентгении парокандагии энергия дар CuBPY ва anti-AFP@CuBPY асосан:

• Карбон,
• Нитроген,
• Оксиген,
• Мис муайян карда шуданд.

Дар намунаи anti-AFP@CuBPY сигнали сулфур ва оксиген баландтар гузориш шудааст. Муҳаққиқон чунин мешуморанд, ки сулфур аз боқимондаҳои систеин ё метионин дар сафедаи антитела сарчашма мегирад.

Харитасозии EDS тақсимоти карбон, нитроген, оксиген, мис ва сулфурро дар сохтор нишон дод. Афзоиши сигнали сулфур ва оксиген дохил шудани антителаро ба мавод дастгирӣ мекунад; аммо танҳо ин далел исбот намекунад, ки антитела дар самти аз ҷиҳати биологӣ фаъол ҷойгир шудааст.

Натиҷаҳои XRD чиро нишон медиҳанд?

Гузориш шудааст, ки нақшҳои дифраксияи рентгении хокаии CuBPY ва anti-AFP@CuBPY асосан якхела мебошанд. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки дохил кардани антитела ба сохтор ҳангоми биоминерализатсия каркаси асосии кристаллии CuBPY-ро вайрон накардааст.

Ба ибораи дигар, илова кардани антитела маводро ба сохтори комилан дигар ва аморфӣ табдил надодааст.

Натиҷаҳои FT-IR чиро нишон медиҳанд?

Спектрҳои FT-IR-и ҳар ду мавод дар маҷмӯъ гурӯҳҳои функсионалии монандро нишон додаанд. Дар anti-AFP@CuBPY ду банди марбут ба сафеда қавитар шудааст:

• 1636 cm⁻¹: Amide I, асосан кашиши C=O,
• 1535 cm⁻¹: Amide II, хамшавии N-H ва кашиши C-N.

Қавитар шудани ин бандҳо мавҷудияти пайвандҳои пептидӣ дар сохтори сафеда дар маводро дастгирӣ мекунад. Вақте ки бо сигнали сулфури EDS якҷо арзёбӣ мешавад, ин тафсирро қавитар мекунад, ки антитела дар сохтори CuBPY иммобилизатсия шудааст.

Паёми муттаҳидаи Шакли 1

Дар Шакли 1 чор қабати гуногуни тавсиф якҷо карда шудаанд:

Неокупроин фаъолияти каталитикиро то чӣ андоза зиёд кард?

CuBPY барои PAPG ҳатто бе ҳузури неокупроин фаъолияти монанд ба гидролаза нишон дод. Аммо омехтаи PAPG ва неокупроин дар набудани CuBPY беранг боқӣ монд.

Ҳангоми илова кардани CuBPY ба система дар атрофи 455 nm тағйирёбии равшани абсорбсия ба вуҷуд омад. Ҳузури неокупроин дар вақти реаксияи каталитикӣ сигналро боз ҳам зиёд кард.

Муҳаққиқон гузориш карданд, ки CuBPY-и бо неокупроин дастгиришуда нисбат ба CuBPY-и аслӣ 1,8 маротиба фаъолияти каталитикии баландтар нишон дод.

Гарчанде ин натиҷа муҳим аст, дар таҳқиқот арзишҳои кинетикии зерин дода нашудаанд:

• Доимии Michaelis, K_m,
• Суръати максималӣ, V_max,
• Шумораи гардиши каталитикӣ, k_cat,
• Самаранокии каталитикӣ, k_cat/K_m,
• Фаъолияти хос ба ҳар массаи мавод.

Аз ин рӯ, арзиши 1,8 маротиба муқоисаи абсорбсияи колориметриро дар шароити мушаххаси PAPG, неокупроин ва реаксияи ин таҳқиқот ифода мекунад.

Оё илова кардани антитела фаъолияти каталитикиро вайрон кард?

Гузориш шудааст, ки anti-AFP@CuBPY барои гидролизи PAPG иқтидори каталитикии монанд ба CuBPY нишон дод. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки дохил кардани антитела ба MOF марказҳои каталитикиро пурра набаста ё функсияи монанд ба гидролазаи маводро аз байн набурдааст.

Anti-AFP@CuBPY ҳатто баъд аз 90 рӯз нигоҳдорӣ фаъолияти каталитикии ба неокупроин ҷавобдиҳандаро нишон дод. Аммо таҳқиқот инҳоро алоҳида гузориш накардааст:

• Чанд фоизи фаъолияти ибтидоӣ нигоҳ дошта шудааст,
• Нуқтаҳои мобайнии вақт дар давраи нигоҳдорӣ,
• Устуворӣ дар ҳароратҳои гуногун,
• Аффинитети пайвастшавии антитела пас аз 90 рӯз.

Шакли 2 чиро нишон медиҳад?

Шакли 2a спектрҳои UV-Vis-и омехтаҳои гуногуни реаксияро муқоиса мекунад. PAPG ва неокупроин ҳангоми набудани CuBPY сигнали равшани зард ба вуҷуд наовардаанд. Баландтарин абсорбсия дар шароите дида шудааст, ки CuBPY, PAPG ва неокупроин якҷо мавҷуд буданд.

Акси найчаҳо дар шакл ба таври визуалӣ нишон медиҳад, ки реаксияи дорои неокупроин нисбат ба шароити бе он ранги зарди равшантар ба вуҷуд овардааст.

Шакли 2b сигналҳои каталитикии бо неокупроин дастгиришудаи CuBPY, anti-AFP@CuBPY-и нав омодашуда ва anti-AFP@CuBPY-и 90 рӯз нигоҳдоштаро муқоиса мекунад. Шакли умумии каҷҳо ва қуллаи атрофи 455 nm нигоҳ дошта шудааст.

Иммуносенсор чӣ гуна сохта шуд?

Системаи таҳияшуда ба мантиқи таҳлили иммунологии сэндвичии классикӣ асос ёфтааст.

1. Рӯйпӯш кардани микроплата бо антитела

Ба ҳар чоҳи микроплатаи 96-чоҳӣ 100 µL антителаи дастгиркунандаи anti-AFP бо консентратсияи 10 µg/mL илова карда шуда, плата дар 4°C як шаб нигоҳ дошта шуд.

2. Шустан ва блоккунӣ

Антителаҳои напайваста бо 0,01 M PBST се маротиба хориҷ карда шуданд. Сатҳҳои холии плата бо 200 µL маҳлули фоиз 1 BSA дар 37°C барои 40 дақиқа блок карда шуданд.

3. Гирифтани AFP

100 µL маҳлулҳои стандартии AFP ё намунаҳои санҷишӣ илова шуда, дар 37°C барои 120 дақиқа инкубатсия карда шуданд.

4. Пайвастшавии anti-AFP@CuBPY

Баъд аз чор маротиба шустан, ба чоҳҳо 100 µL anti-AFP@CuBPY илова шуда ва дар 37°C барои 50 дақиқа нигоҳ дошта шуд.

5. Реаксияи рангӣ

Пас аз хориҷ кардани наноэзими напайваста, ба ҳар чоҳ пайдарпай инҳо илова карда шуданд:

• 50 µL 20 mM PAPG,
• 50 µL 20 mM неокупроин,
• 100 µL 0,02 M, pH 7,0 аммоний ацетат.

Пас аз инкубатсияи даҳдақиқаӣ спектри абсорбсияи UV-Vis чен карда шуд.

Чаро бо зиёд шудани консентратсияи AFP шиддати ранг меафзояд?

Миқдори бештари AFP дар микроплата маънои онро дорад, ки AFP бештар ба антителаи дастгиркунанда пайваст мешавад. AFP-и бештар бошад, имкон медиҳад anti-AFP@CuBPY-и бештар дар чоҳ нигоҳ дошта шавад.

Бо зиёд шудани миқдори CuBPY-и пайвастшуда:

• PAPG бештар гидролиз мешавад,
• PAP бештар ҳосил мешавад,
• Cu(II)-и бештар ба Cu(I) коҳиш меёбад,
• Комплекси зарди Cu(I)-неокупроин бештар ҳосил мешавад,
• Абсорбсия зиёд мешавад.

Аз ин рӯ, ранги ченшуда ранги худи AFP нест. AFP ҳамчун ҳадафи биологӣ амал мекунад, ки миқдори наноэзими дар микроплата нигоҳдошташавандаро муайян мекунад.

Консентратсияи PAPG чӣ гуна оптимизатсия шуд?

Бо зиёд шудани консентратсияи PAPG абсорбсия дар аввал босуръат афзуда, пас аз тақрибан 20 mM афзоиш асосан суст шудааст. Аз ин рӯ 20 mM PAPG интихоб шудааст.

Ин плато метавонад бо наздик шудани марказҳои каталитикӣ ё яке аз марҳилаҳои ташаккули ранг ба сершавӣ аз рӯи субстрат дар шароити таҳқиқот мувофиқ бошад. Аммо азбаски кинетикаи муфассали ферментӣ анҷом дода нашудааст, механизми дақиқи сершавӣ муайян нашудааст.

Консентратсияи неокупроин чӣ гуна оптимизатсия шуд?

Бо зиёд шудани консентратсияи неокупроин абсорбсия баланд шуда ва пас аз тақрибан 20 mM тағйироти маҳдудтар нишон додааст. Дар таҳқиқот бо арзёбии якҷояи арзиш, сигнал ва осонии истифода 20 mM интихоб шудааст.

Чаро pH 7,0 интихоб шуд?

Сигнали каталитикии CuBPY барои гидролизи PAPG аз pH 3 то pH 7 афзуда, дар шароити бештар ишқорӣ кам шудааст.

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки CuBPY дар диапазони турш то бетараф фаъол аст. Бо дарназардошти мувофиқат бо шароити пайвастшавии иммунологӣ низ pH 7,0 интихоб шудааст.

Графики оптимизатсияи pH ба Шакли иловагии S2 муроҷиат мекунад. Дар PDF-и асосӣ маълумоти муфассали ададии ин шакли иловагӣ дода нашудааст.

Чаро вақти реаксияи 10 дақиқа интихоб шуд?

Бо дароз шудани вақти реаксия абсорбсия дар марҳилаи аввал афзуда ва тақрибан пас аз 10–15 дақиқа тамоюли плато нишон додааст. Бо зикри он ки тағйирот пас аз даҳ дақиқа маҳдуд аст, вақти оптималӣ 10 дақиқа интихоб шудааст.

Вақти даҳдақиқаии рушди ранг яке аз хусусиятҳои амалии усул аст, ки имкон медиҳад сигнал бе ниёз ба инкубатсияҳои тӯлонии ферментӣ ҳосил шавад.

Миқдорҳои антитела ва BSA чӣ гуна интихоб шуданд?

Бо зиёд шудани миқдори anti-AFP-и нишонадоре, ки дар синтези CuBPY истифода шудааст, абсорбсия афзудааст. Дар диапазони санҷидашуда баландтарин сигнал бо 100 µg ба даст омада ва ҳамин миқдор интихоб шудааст.

Вақте ки консентратсияи антителаи дастгиркунандаи рӯйпӯшшуда ба микроплата то 10 µg/mL зиёд карда шуд, абсорбсия боло рафт ва пас аз ин арзиш плато мушоҳида шуд.

Бо зиёд шудани консентратсияи BSA пайвастшавии ғайрихос ба сатҳ кам шуда ва натиҷаи муносибтарин бо фоиз 1 BSA ба даст омадааст. Консентратсияҳои баландтари BSA фоидаи иловагӣ надодаанд.

Шакли 3 чиро нишон медиҳад?

Шакли 3 шаш тағйирёбандаи асосии оптимизатсияи системаро нишон медиҳад:

Дар графикҳо барои аксари параметрҳо дида мешавад, ки сигнал аввал босуръат афзуда, сипас плато ба вуҷуд меорад. Арзишҳои оптималӣ дар ҳар ҳолат на танҳо аз рӯи сигнали мутлақи максималӣ, балки бо дарназардошти осонии истифода ва арзиш интихоб шудаанд.

Натиҷаи калибронӣ

Дар системаи оптимизатсияшуда бо зиёд шудани консентратсияи AFP сигнал дар минтақаи тақрибан 455 nm-и спектри абсорбсия зиёд шудааст.

Муодилаи калибронӣ, ки барои диапазони 5–1000 ng/mL гузориш шудааст, чунин аст:

\[ Y = 0{,}00005X + 0{,}02610 \]

\[ R^2 = 0{,}994 \]

Дар ин ҷо:

• X консентратсияи AFP-ро бо воҳиди ng/mL,
• Y арзиши абсорбсияи ченшударо,
• 0,00005 нишебии каҷи калибронӣ,
• 0,02610 сигнали ибтидоии пешбинишавандаро ҳангоми набудани AFP ё наздик шудан ба сифр,
• R² дараҷаи шарҳ додани тағйирёбии ченкуниро аз ҷониби модели хаттӣ ифода мекунад.

R² = 0,994 муносибати қавии хаттиро нишон медиҳад. Аммо тақсимоти боқимондаҳои калибронӣ, якхелагии дисперсия ё номуайянии ченкунӣ дар консентратсияҳои гуногун дар таҳқиқот ба таври муфассал пешниҳод нашудааст.

Ҳадди ошкорсозӣ чӣ маъно дорад?

Дар таҳқиқот ҳадди ошкорсозӣ 5 ng/mL гузориш шуда ва меъёри таносуби сигнал ба садо 3 истифода шудааст:

[ S/N = 3 ]

Ин меъёр сатҳеро ифода мекунад, ки сигнали аналити мавриди санҷиш аз садои замина тақрибан се маротиба баландтар аст.

Ҳадди ошкорсозии 5 ng/mL маънои онро дорад, ки усул метавонад мавҷудияти AFP-ро дар ин сатҳ фарқ кунад. Аммо ҳадди миқдорсанҷӣ, яъне LOQ, алоҳида гузориш нашудааст.

Илова бар ин, 5 ng/mL ҳам ҳадди поёнии диапазони калибронӣ ва ҳам LOD дода шудааст. Таҳлили иловагӣ бо шумораи бештари намунаҳои холӣ ва такрорҳои консентратсияи паст метавонад LOD ва LOQ-ро боэътимодтар муайян кунад.

Шаклҳои 4a ва 4b чиро нишон медиҳанд?

Дар Шакли 4a спектрҳои абсорбсияи консентратсияҳои афзояндаи AFP аз 5 ng/mL то 1000 ng/mL нишон дода шудаанд. Бо зиёд шудани консентратсияи AFP абсорбсия дар минтақаи тақрибан 450–455 nm меафзояд.

Дар Шакли 4b хати калибронӣ байни консентратсияи AFP ва абсорбсия ҷой дорад. Нуқтаҳои маълумот дар маҷмӯъ наздик ба хати рост ҷойгир шудаанд.

Таҷрибаи интихобият

Интихобияти система нисбат ба сафедаҳои зерин арзёбӣ шудааст:

• BSA,
• Пероксидазаи horseradish, HRP,
• Глюкозооксидаза, GOx,
• Фосфатазаи ишқорӣ, ALP,
• AFP.

Дар ҳоле ки тағйироти абсорбсияи сафедаҳои ғайри AFP паст боқӣ монд, AFP сигнали равшан ба вуҷуд овард.

Ин натиҷа дастгирӣ мекунад, ки функсияи шинохти биологӣ, ки ба антителаи anti-AFP асос ёфтааст, дар сенсор кор мекунад. Интихобият асосан на аз он ба вуҷуд меояд, ки CuBPY AFP-ро кимиёвӣ фарқ мекунад, балки аз пайвастшавии антителаҳо ба AFP.

Маҳдудиятҳои таҷрибаи интихобият

Панели сафедаҳои санҷидашуда барои арзёбии ибтидоии интихобияти усул муфид аст. Аммо дар хунобаи воқеии инсон садҳо сафеда, липид, метаболит ва антителаи гуногун мавҷуданд.

Дар таҳқиқот интерферентҳои эҳтимолии зерин ба таври муфассал санҷида нашудаанд:

• Иммуноглобулинҳои сермиқдори хуноба,
• Гемоглобин ва таъсири гемолиз,
• Билирубин,
• Триглисерид ва липемия,
• Антителаҳои гетерофилӣ,
• Омили ревматоидӣ,
• Сафедаҳое, ки метавонанд ба AFP аз ҷиҳати сохторӣ ё иммунологӣ наздик бошанд.

Аз ин рӯ, Шакли 4c нишон медиҳад, ки система нисбат ба панели маҳдуди сафедаҳо интихобӣ аст, аммо ҳамаи интерференсияҳои матритсаи клиникиро истисно намекунад.

Намунаҳои хуноба чӣ гуна таҳлил шуданд?

Дар таҳқиқоти татбиқпазирии амалӣ хунобаҳои инсон 50 маротиба разиёнда шуда ва бо антигени стандартии AFP ғанӣ карда шуданд. Ченкунӣ бо ҳамон протоколи иммуносенсорие анҷом дода шуд, ки барои стандартҳои AFP дар буфер истифода шудааст.

Ҳар сатҳи илова се маротиба таҳлил шудааст. Натиҷаҳои гузоришшуда:

• Барқароршавӣ: фоиз 89,1–116,4,
• RSD: аз фоиз 15,7 камтар.

Маънои математикӣ ва тавзеҳии барқароршавӣ чунин аст:

\[ \text{Geri kazanım (\%)} = \frac{\text{ölçülen AFP miktarı}}{\text{eklenen AFP miktarı}} \times 100 \]

Ин формула дар мақола ҳамчун муодилаи ошкор навишта нашудааст; он барои шарҳ додани тарзи тафсири таҷрибаи илова нишон дода шудааст.

Барқароршавии наздик ба фоиз 100 нишон медиҳад, ки AFP-и иловашуда ба миқдори наздик ба дуруст чен шудааст. Арзишҳои аз фоиз 100 баланд, масалан фоиз 116,4, нишон медиҳанд, ки дар баъзе намунаҳо каҷравии мусбати вобаста ба матритса ё тағйирёбии ченкунӣ вуҷуд дошта метавонад.

Формулаи асосии тавзеҳии инҳирофи стандартии нисбӣ чунин аст:

\[ \mathrm{RSD}(\%) = \frac{s}{\bar{x}} \times 100 \]

• s инҳирофи стандартии ченкуниҳои такрориро,
• \\bar{x} миёнаи ченкуниҳои такрориро ифода мекунад.

RSD, ки метавонад ба фоиз 15,7 наздик шавад, нишон медиҳад, ки дар матритсаи хуноба нисбат ба ченкуниҳои оптимизатсияшуда дар буфер тағйирёбӣ баландтар аст.

Шакли 4d чиро нишон медиҳад?

Шакли 4d дар ду намунаи ҷудогонаи хуноба сатҳҳои иловаи AFP-и 50, 500 ва 1000 ng/mL-ро нишон медиҳад.

Дар график, масалан:

• Дар сатҳи иловаи 50 ng/mL тақрибан 44,5 ва 56,9 ng/mL,
• Дар сатҳи 500 ng/mL тақрибан 477,4 ва 536,2 ng/mL,
• Дар сатҳи 1000 ng/mL тақрибан 1133,0 ва 1163,9 ng/mL ченкуниҳо нишон дода шудаанд.

Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки дар сатҳҳои паст ва миёна ченкуниҳои наздик ба арзиши номиналӣ анҷом дода шудаанд; дар сатҳи 1000 ng/mL бошад, дар ҳар ду хуноба каҷравии мусбат мавҷуд аст.

Ибораи “таҳлили хунобаи воқеӣ” чӣ гуна бояд фаҳмида шавад?

Таҳқиқот матритсаи хунобаи инсонро истифода кардааст; аммо AFP-и ченшуда AFP-и табиии номаълуми намунаҳои беморон набуд. Хунобаҳо 50 маротиба разиёнда шуда ва ба онҳо миқдори маълуми стандартии AFP илова карда шудааст.

Аз ин рӯ, таҳқиқот:

• Нишон медиҳад, ки дар дохили матритсаи хуноба ченкунӣ анҷом додан мумкин аст.
• Сатҳҳои табиии AFP-и беморонро тасдиқ намекунад.
• Шахсони солим ва беморро аз ҳам ҷудо намекунад.
• Бо усули истинодии озмоишгоҳи клиникӣ муқоиса намекунад.
• Ҳассосият ва хусусияти ташхисиро ҳисоб намекунад.

Муқоиса бо дигар иммуносенсорҳои наноэзимӣ

Ҷадвали 1-и таҳқиқот иммуносенсорҳои гуногуни асосёфта ба наноэзимро аз рӯи марҳилаи синтез, равиши тақвияти каталитикӣ, системаи ранг, вақти реаксия, ҳадаф, диапазони хаттӣ ва ҳадди ошкорсозӣ муқоиса мекунад.

Хусусиятҳои гузоришшудаи системаи таҳияшуда:

• Синтези якмарҳилагӣ,
• Муҳандисии лиганди сатҳӣ бо неокупроин,
• Системаи ранги Nc/PAPG,
• Реаксияи каталитикии 10-дақиқаӣ,
• Диапазони хаттии 5–1000 ng/mL,
• Ҳадди ошкорсозии 5 ng/mL.

Баъзе сенсорҳои дигари ҷадвал ба ҳадди ошкорсозии пасттар расидаанд. Масалан, барои AFP системаи нанозарраҳои Ps-Pt LOD-и 0,004 ng/mL гузориш кардааст. Аммо диапазони хаттии ин система 0,01–0,5 ng/mL буда, тангтар аст.

Аз ин рӯ, системаи CuBPY-и таҳияшуда “ҳассостарин сенсори AFP” нест. Ҷанбаҳои барҷастаи таҳқиқот диапазони васеи ченкунӣ, синтези якмарҳилагии антитела-MOF, ниёз надоштан ба ферменти табиӣ ва иҷро кардани ҳам вазифаи каталитикӣ ва ҳам колориметрӣ аз ҷониби лиганди якхела мебошанд.

Азбаски ҳадафҳо ва шароити таҷрибавии системаҳои ҷадвал фарқ мекунанд, муқоисаҳои ададӣ байни усулҳо набояд ҳамчун рейтинги мустақими иҷроиш тафсир шаванд.

Аҳаммияти таҳқиқот аз назари гузашта

Барои баланд бардоштани фаъолияти каталитикии наноэзимҳои MOF равишҳое чун муҳандисии гиреҳи металлӣ, илова кардани металли дуюм, зиёд кардани зичии марказҳои фаъол ё сохтани композитҳо бо дигар маводи каталитикӣ истифода шудаанд.

Қисме аз ин усулҳо метавонанд синтези бисёрмарҳилагӣ, рӯйпӯшкунӣ, допинг ё химияи мураккаби сатҳиро талаб кунанд. Таҳқиқоти ҳозира мехоҳад нишон диҳад, ки лиганди сатҳӣ метавонад ҳамчун воситаи содатари тақвияти каталитикӣ истифода шавад.

Равиши хоси таҳқиқот истифодаи неокупроин на танҳо ҳамчун тағйирдиҳандаи сатҳ ё реагенти рангӣ, балки ҳамчун ҷузъи дуфунксионалӣ мебошад, ки ин ду вазифаро ҳамзамон иҷро мекунад.

Аҳаммияти он аз назари имрӯз

Системаи таҳияшуда ба ҷойи нишонаи ферментии табиӣ MOF-и каталитикии дорои антителаро истифода мебарад. Ин равиш метавонад ҷузъҳои иммуносенсорро дар як мавод муттаҳид кунад.

Чор вазифаи платформаи CuBPY инҳоянд:

• Интиқоли антителаи Anti-AFP,
• Катализи гидролизи PAPG,
• Тавлиди сигнал тавассути тағйирёбии дараҷаи оксидшавии мис,
• Тақвияти сигнал тавассути координатсияи неокупроин.

Вақти даҳдақиқаии рушди ранг ва формати микроплата метавонанд барои мутобиқ кардани усул ба ҷараёни кори лабораторӣ бартарӣ диҳанд.

Маънои эҳтимолӣ барои зиндагии рӯзмарра ва тандурустӣ

Ҳадафи асосии таҳқиқот чен кардани сафедае бо номи AFP мебошад. Бартарии асосии системаи колориметрӣ ин аст, ки бо зиёд шудани консентратсияи ҳадаф шиддати ранги зард, ки ҳатто бо чашми оддӣ фарқ карда мешавад, меафзояд.

Дар оянда чунин системаҳо метавонанд ба:

• Истифодаи хонандаҳои оптикии содатар,
• Кам кардани мушкилоти нигоҳдории ферментҳои табиӣ,
• Таҳияи реагентҳои бисёрфунксионалии озмоишӣ,
• Гузаронидани таҳлилҳои микроплата бо вақти кӯтоҳтари рушди ранг мусоидат кунанд.

Аммо таҳқиқоти ҳозира дастгоҳи сайёр, хондан бо камераи телефон, санҷиши хонагӣ, тасмаи озмоиши зуд ё истифодаи назди беморро арзёбӣ накардааст.

Дар таҳқиқоти оянда чӣ кор бояд кард?

• Миқдори пайвастшавии неокупроин ба сатҳи CuBPY бояд ба таври миқдорӣ муайян карда шавад.
• Табдили Cu(II) ба Cu(I) бояд бо XPS ё дигар усулҳои ҳассос ба ҳолати валентӣ тасдиқ карда шавад.
• Барои гидролизи PAPG K_m, V_max ва самаранокии каталитикӣ ҳисоб карда шаванд.
• Самаранокии боркунии антителаи anti-AFP ва аффинитети пайвастшавӣ чен карда шавад.
• Мутобиқати клон ва эпитопи антителаҳои дастгиркунанда ва ошкоркунанда шарҳ дода шавад.
• Андозаи зарраҳо, тақсимот ва такроршавандагӣ аз партия ба партия омӯхта шавад.
• LOD ва LOQ бо такрорҳои бештари консентратсияҳои паст тасдиқ карда шаванд.
• Панели васеътар ва аз ҷиҳати клиникӣ аҳаммиятноки интерферентҳо истифода шавад.
• Таъсири хунобаҳои гемолизшуда, липемикӣ ва иктерикӣ омӯхта шавад.
• Хунобаҳои бемороне, ки AFP-и табиӣ доранд, таҳлил карда шаванд.
• Натиҷаҳо бо усули истинодии клиникии тасдиқшуда муқоиса карда шаванд.
• Ҳассосияти ташхисӣ, хусусияти ташхисӣ, каҷи ROC ва ҳаддҳои қарор арзёбӣ карда шаванд.
• Фаъолияти дарозмуддати антитела ва мӯҳлати нигоҳдории реагент ба таври миқдорӣ муайян карда шавад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

• Барои баланд кардани фаъолияти наноэзими MOF равиши соддаи муҳандисии лиганди сатҳӣ пешниҳод шудааст.
• Неокупроин ҳам ҳамчун тақвиятдиҳандаи каталитикӣ ва ҳам ҳамчун таҳиякунандаи ранг истифода шудааст.
• Интиқоли антитела, катализ, тавлиди сигнал ва тақвияти сигнал дар як мавод муттаҳид карда шудаанд.
• Anti-AFP@CuBPY бо биоминерализатсияи якмарҳилагӣ омода шудааст.
• Мавод бо SEM, EDS, XRD ва FT-IR аз чанд ҷиҳат тавсиф шудааст.
• Нишон дода шудааст, ки пас аз боркунии антитела сохтори кристаллии CuBPY нигоҳ дошта мешавад.
• Бо дастгирии неокупроин афзоиши тақрибан 1,8-маротибаи сигнали каталитикӣ гузориш шудааст.
• Фаъолияти каталитикии anti-AFP@CuBPY ҳатто баъд аз 90 рӯз нигоҳдорӣ мушоҳида шудааст.
• PAPG, неокупроин, pH ва вақти реаксия ба таври систематикӣ оптимизатсия шудаанд.
• Шароити антителаи дастгиркунанда, антителаи нишонадор ва BSA алоҳида арзёбӣ шудаанд.
• Диапазони васеи ченкунии AFP, яъне 5–1000 ng/mL, ба даст оварда шудааст.
• Дар матритсаи хуноба таҷрибаи илова-барқароршавӣ анҷом дода шудааст.
• Системаи колориметрие таҳия шудааст, ки ба ферменти табиӣ ниёз надорад.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот

• Таҳқиқот preprint буда, аз баррасии ҳамсолон нагузаштааст.
• Намунаҳои беморон ё сатҳҳои табиии клиникии AFP арзёбӣ нашудаанд.
• Хунобаҳо 50 маротиба разиёнда шуда ва бо AFP-и стандартӣ ғанӣ карда шудаанд.
• Диапазони барқароршавии хуноба фоиз 89,1–116,4 хеле васеъ аст.
• RSD дар таҷрибаҳои хуноба метавонад ба фоиз 15,7 наздик шавад.
• Дар сатҳҳои баланди илова каҷравии мусбати ченкунӣ мушоҳида шудааст.
• Шумораи сафедаҳои интерференти санҷидашуда маҳдуд аст.
• Таъсири гемолиз, липемия, билирубин ва антителаҳои гетерофилӣ омӯхта нашудааст.
• Бо усули истинодии клиникӣ муқоиса анҷом дода нашудааст.
• Ҳассосияти ташхисӣ, хусусияти ташхисӣ ё таҳлили ROC вуҷуд надорад.
• Ҳаддҳои қарорҳои клиникии AFP дар таҳқиқот арзёбӣ нашудаанд.
• LOQ гузориш нашудааст.
• LOD бо нуқтаи пасттарини диапазони калибронӣ як арзиш дорад.
• Таҳлили боқимондаҳои калибронӣ ва номуайянии ченкунии вобаста ба консентратсия пешниҳод нашудааст.
• Миқдори рӯйпӯшшавии сатҳ бо неокупроин муайян нашудааст.
• Табдили Cu(II)/Cu(I) бо таҳлили мустақими ҳолати валентӣ тасдиқ нашудааст.
• Беҳбудии каталитикӣ бо кинетикаи муфассали ферментӣ арзёбӣ нашудааст.
• Самаранокии боркунии антитела ва самтгирии антитела ба таври миқдорӣ муайян нашудааст.
• Маълумоти клон ё эпитопи антителаҳои дастгиркунанда ва ошкоркунанда дар матни асосӣ дода нашудааст.
• Сохторҳои дар SEM гузоришшуда дар миқёси тақрибан 2–3 µm мебошанд.
• Такроршавандагии истеҳсол аз партия ба партия гузориш нашудааст.
• Усул дар лабораторияи дигар мустақилона тасдиқ нашудааст.
• Зикр шудааст, ки қисми ҷузъиёти мавод ва дастгоҳҳо дар файли иловагӣ аст, аммо ҳамаи ҷузъиёти дахлдор дар PDF-и асосӣ пешниҳод нашудаанд.

Таҳқиқот чӣ мегӯяд?

• CuBPY барои PAPG фаъолияти каталитикии монанд ба гидролаза ва β-D-галактозидаза нишон медиҳад.
• Неокупроин сигнали колориметрии CuBPY-ро тақрибан 1,8 маротиба зиёд кардааст.
• Неокупроин ҳам ҳамчун тақвиятдиҳандаи каталитикӣ ва ҳам ҳамчун реагенти ранга барои Cu(I) амал мекунад.
• Антителаи Anti-AFP метавонад бо биоминерализатсияи якмарҳилагӣ ба сохтори CuBPY дохил карда шавад.
• Сарфи назар аз илова шудани антитела, сохтори кристаллӣ ва вазифаи каталитикии CuBPY асосан нигоҳ дошта шудааст.
• Anti-AFP@CuBPY метавонад дар иммуносенсори сэндвичӣ ба ҷойи антителаи нишонадор бо фермент истифода шавад.
• Бо зиёд шудани консентратсияи AFP сигнали зарди Cu(I)-неокупроин зиёд шудааст.
• Дар диапазони 5–1000 ng/mL ҷавоби хаттии AFP ба даст омадааст.
• Ҳадди ошкорсозӣ 5 ng/mL гузориш шудааст.
• Дар хунобаи разиёндашуда ва бо AFP ғанишуда ченкунӣ анҷом дода шудааст.

Таҳқиқот чӣ намегӯяд?

• Нишон намедиҳад, ки система санҷиши аз ҷиҳати клиникӣ тасдиқшудаи AFP аст.
• Нишон намедиҳад, ки он беморон ва шахсони солимро аз ҳам фарқ карда метавонад.
• Нишон намедиҳад, ки он ташхиси бемории мушаххасро мегузорад.
• Далели ҳассосият ё хусусияти клиникии ташхисӣ пешниҳод намекунад.
• Сатҳҳои табиии AFP-и беморонро бо усули тасдиқшудаи истинодӣ муқоиса намекунад.
• Ҳама марҳилаҳои молекулавии механизми неокупроин-CuBPY-ро мустақиман исбот намекунад.
• Нишон намедиҳад, ки наноэзими таҳияшуда умуман аз ферментҳои табиӣ тезтар аст.
• Нишон намедиҳад, ки система ба ҳамаи интерференсияҳои хуноба тобовар аст.
• Маҳсулоти омода барои истифода дар хона, саҳро ё назди бемор пешниҳод намекунад.
• Арзиши истеҳсоли тиҷоратӣ ё муваффақияти истеҳсоли оммавиро нишон намедиҳад.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Хулосаи техникии тарҳи мавод

Шароити синтези Anti-AFP@CuBPY

Хулосаи тавсифи мавод

Протоколи истифодаи иммуносенсор

Параметрҳои оптимизатсияшуда

Натиҷаҳои иҷроиши аналитикӣ

Паёмҳои асосии шаклҳо

Арзёбии ҷамъбастии натиҷаҳои техникӣ

• CuBPY ҳамчун маркази каталитикии монанд ба гидролаза барои PAPG амал кардааст.
• Неокупроин бо координатсия ба марказҳои мис сигнали рангиро зиёд кардааст.
• Дар ҳузури неокупроин тақрибан 1,8 маротиба сигнали каталитикии баландтар гузориш шудааст.
• Илова кардани антителаи anti-AFP тавассути биоминерализатсия сохтори кристаллии MOF-ро ба таври назаррас вайрон накардааст.
• Anti-AFP@CuBPY фаъолияти каталитикии наздик ба CuBPY нишон додааст.
• Фаъолияти каталитикии бо неокупроин дастгиришудаи мавод баъд аз 90 рӯз нигоҳдорӣ ҳам мушоҳида шудааст.
• Бо зиёд шудани миқдори AFP наноэзими нигоҳдошташуда ва сигнали зарди Cu(I)-Nc зиёд шудааст.
• Усул диапазони васеи калибронӣ додааст, аммо LOD бо ҳадди поёнии диапазони калибронӣ як арзиш мондааст.
• Натиҷаҳои илова ба хуноба қобилияти истифодаи усулро нишон доданд, вале нисбат ба ченкуниҳои буферӣ тағйирёбии бештар ва баъзе каҷравиҳои мусбат ошкор шуданд.
• Барои татбиқи клиникӣ намунаҳои беморон ва муқоиса бо усули истинодӣ лозим аст.

Ёддошти манбаъ ва усул

Ин мундариҷа бар таҳқиқоти Dan Li, Yifan Niu, Yuchen Zhang, Na Li, Siqi Zhang, Jiajia Shi, Yueqi Liu, Xiaoming Chen ва Yong Zhao бо унвони “Surface ligand engineering of copper-based MOFs with hydrolase-mimetic activity for colorimetric immunosensing of AFP” асос ёфтааст.

Таҳқиқот мақолаи таҷрибавии preprint мебошад, ки тақвияти каталитикии чаҳорчӯбаи металлӣ-органикии асосёфта ба мис бо номи CuBPY тавассути истифодаи лиганди сатҳии неокупроин ва истифодаи онро ҳамчун иммуносенсори колориметрӣ барои ченкунии AFP гузориш медиҳад.

Дар матн ошкоро ибораи “This preprint research paper has not been peer reviewed” ҷой дорад. Аз ин рӯ, таҳқиқот аз баррасии ҳамсолон нагузаштааст. Дар PDF маълумот дар бораи қабули маҷалла ё нашри ниҳоии баррасишуда вуҷуд надорад.

Ин таҳқиқот омӯзиши клиникӣ нест. Гурӯҳи беморон, дақиқии ташхис, гурӯҳбандии беморӣ ё натиҷаи табобат баррасӣ нашудаанд. Таҷрибаҳои хуноба бо илова кардани миқдори маълуми AFP-и стандартӣ ба хунобаи инсон, ки 50 маротиба разиёнда шудааст, анҷом дода шудаанд.

Барқароршавии хунобаи сенсори таҳияшуда фоиз 89,1–116,4 ва инҳирофҳои стандартии нисбӣ аз фоиз 15,7 камтар буданд. Гарчанде ин арзишҳо имкони ченкунӣ дар матритсаи хунобаро дастгирӣ мекунанд, барои валидатсияи озмоишгоҳи клиникӣ кофӣ нестанд.

Гузориш шудааст, ки неокупроин фаъолияти каталитикии CuBPY-ро 1,8 маротиба зиёд кардааст; ин аз муқоисаҳои абсорбсия ба даст омадааст. Кинетикаи муфассали Michaelis–Menten, таҳлили ҳолати валентии Cu(II)/Cu(I) ва зичии рӯйпӯшшавии сатҳ бо неокупроин пешниҳод нашудаанд.

Иммобилизатсияи антитела бо маълумоти SEM, EDS, XRD ва FT-IR дастгирӣ шудааст. Бо вуҷуди ин, самаранокии боркунии антитела, самтгирии антитела ва аффинитети пайвастшавӣ ба таври миқдорӣ муайян нашудаанд.

Панели интихобияти истифодашуда дар таҳқиқот бо BSA, HRP, GOx ва ALP маҳдуд аст. Ин натиҷаҳо тамоми интерференсияҳои хуноба, антителаҳои гетерофилӣ ё гуногунии намунаҳои клиникиро фаро намегиранд.

Таҳқиқот аз ҷониби Natural Science Foundation of Hebei Province of China ва Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation дастгирӣ шудааст. Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Ин мақолаи тоҷикӣ танҳо бар протоколҳои таҷрибавӣ, шаклҳо, натиҷаҳои ададӣ ва тафсирҳои механистии муаллифон, ки дар PDF-и боршуда мавҷуданд, асос ёфтааст. Иддаоҳои дар PDF набуда дар бораи муваффақияти ташхиси клиникӣ, омодагии маҳсулоти тиҷоратӣ, бехатарии бемор ё механизми молекулавии қатъӣ илова карда нашудаанд.