Disposable electrochemical magentic beads-based immunosensors for monitoring polychlorinated biphenyl (PCBs) pollutants

• Autorzy: Centi S. , Rozum B. , Laschi S. , Palchetti I. , Mascini M.

Warianty tytułu

PL

Immunosensory jednorazowego użytku, zawierające kulki magnetyczne, zastosowane do oznaczania polichlorowanych difenoli (PCBs)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Screen-printed carbon electrodes (SPCEs) and magnetic beads \\ere used in a combination to obtain immunosensors able to detect different groups of PCBs. The proposed devices were based on a direct competitive immunoassay scheme. Magnetic beads were employed as solid phase, whereas screen-printed electrodes as transducers to evaluate the progress of the i m m uno chemical reaction. Alkaline phosphatase (AP) enzyme was used for labelling. Detection of the reaction product was performed applying differential pulse voltammetry (DPV). Different antibodies and tracers were combined in order to obtain immunosensors for different PCB mixtures and congeners. Combining IgG-against-PCB28 „antibody" and a PCB28-AP tracer, an immunosensor for Aroclor mixtures was developed. Using in turn an IgG-against-PCB77 and PCB77-AP tracer, detection of coplanar congeners (so called „dioxin like" molecules) was performed. Calibration studies of some mixtures and congeners were carried out with both developed systems. The dose-response curves of the competitive immunoassays exhibited typical sigmoidal shape and good detection limit. The developed immunosensors were applied for detection of PCBs in marine sediment extracts. The results were encouraging for future applications of the designed sensors for the analysis of food, soil, and other environmental samples.

PL

W pracy silodrukowane elektrody węglowe (SPCEs) łączono z kulkami magnetycznymi, w celu otrzymania immunosensorów zdolnych do detekcji różnych grup polichlorowanych bisfenoli (PCBs). Prezentowane urządzenia są oparte na bezpośredniej kompctytywnej analizie przeciwciał. Urządzenia te są zbudowane z kulek magnetycznych, które pełnią role staiego podłoża, a sitodrukowane elektrody są przetwornikami służącymi do oceny postępu reakcjiimmunochcmicznej. Fosfataza zasadowa (AP) została użyta jako znacznik enzymatyczny, a detekcję produktu reakcji prowadzono przy użyciu pulsowej woltampe-rometrii różnicowej (DPV). Różne przeciwciała i wskaźniki łączono w celu otrzymania immunosensorów dla różnych mieszanin i kongenerów polichlorowanych bisfenoli. Używając IgG przeciwko PCB28 jako przeciwciała i PCB28-AP jako wskaźnika, opracowano immunosensor zdolny do detekcji mieszanin Aroclor, podczas gdy użycie IgG przeciwko PCB77 i PCB77-AP umożliwiło detekcję koplanarnych kongenerów, nazywanych także cząsteczkami typu „dioxin-like". Krzywe kalibracji dla niektórych mieszanin i kongenerów wyznaczono przy użyciu dwóch opracowanych systemów; krzywe odpowiedzi charakteryzowały się typowym sigmoidalnym kształtem kompetyty wnej analizy przeciwciał i niską granicą detekcji. Opracowane immunosensory zostały użyte do oznaczenia PCBs w ekstraktach z osadów z dna morskiego i przewiduje się ich wykorzystanie do oznaczeń polichlorowanych bisfenoli w żywności, glebie i innych próbkach środowiskowych.

Słowa kluczowe

EN

screen-printed carbon electrodes; magnetic beads; polychlorinated biphenyls; immunoassay

PL

elektroda węglowa sitodrukowana; kulka magnetyczna; difenol polichlorowany; immunosensor

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, No. 6
• Strony: 963--975
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Centi S.

autor

Rozum B.

autor

Laschi S.

autor

Palchetti I.

autor

Mascini M.

• Universita degli Studi di Firenze, Dipartimento di Chimica, Via della Lastruccia 3, 50019 Sesto Fiorentino, Firenze, Italy,

Bibliografia

• 1.Kannan K., Blankenship A.L., Jones P.D. and Giesy J.P., Hum. Ecol. Risk Assess., 6, 181 (2000).
• 2.Galassi S., Saino N., Melone G. and Croce V., Ecotox. Environl Safe., 53, 163 (2002).
• 3.Burreau S., Zebíihr Y., Broman D. and Ishaq R., Chemosphere, 55, 1043 (2004).
• 4.Vorkamp K., Riget F., Glasius M., Pécseli M., Lebeuf M. and Muir D., Sci. Total Environ., 331, 157 (2004).
• 5.Italian Ministerial Decree n° 367 of06/11/2003 “Regolamento concernente la fissazione di standard di qualità nell’ambiente acquatico per le sostanze pericolose”
• 6.Duffy J.E., Carlson E., Li Y., Prophete C. and Zelikoff J.T., Mar. Environ. Res., 54, 559 (2002).
• 7.Kim M., Kim S., Yun S., Lee M., Cho B., Park J., Son S. and Kim O., Chemosphere, 54, 1533 (2004).
• 8.Silkworth J.B., Antrim L.A. and Kaminsky L.S., Toxicol. Appl. Pharm.,,75, 156 (1984).
• 9.Lake J.L., McKinney R., Lake C.A., Osterman F.A. and Heltshe J., Arch. Toxicol., 29, 207 (1995).
• 10.Angulo R., Martinez P. and Jodral M. L., Food Chem. Toxicol., 37, 1081 (1999).
• 11.Vos J.G., Dybing E., Greim H.A., Ladefoged O., Lambré C.,. Tarazona J.V, Brandt I. and Vethaak A.D., Crit. Rev. Toxicol., 30, 71 (2000).
• 12.Ross G., Ecotox. Environ. Safe., 59, 275 (2004).
• 13.Fillmann G., Galloway T.S., Sanger R.C., Depledge M.H. and Readman J.W., Anal. Chim. Acta,461, 75 (2002).
• 14.Johnson J.C., Van Emon J.M., Clarke A.N. and Wamsley RN., Anal. Chim. Acta, 428, 191 (2001).
• 15.Laschi S., Fránek M. and Mascini M., Electroanal., 12, 1293 (2000).
• 16.Micheli L., Grecco R., Badea M., Moscone D. and Palleschi G., Biosens. Bioelectron., 21, 588 (2005).
• 17.Gehring A.G., Crawford C.G., Mazenko R.S., Van Houten L.J. and Brewster J.D., J. Immunol.Methods, 195, 15 (1996).
• 18.Paleček E., Fojta M. and Jelen F., Bioelectrochem., 56, 85 (2002).
• 19.Wang J., Liu G., Polsky R. and Merkoçi A., Electrochem. Commun., 4, 722 (2002).
• 20.Centi S., Laschi S., Fránek M. and Mascini M., Anal. Chim. Acta, 538, 205 (2005).