USABILITY OF PROTEIN-INORGANIC HYBRID CONJUGATE IN ELISA SYSTEM

ELISA SİSTEMİNDE PROTEİN-İNORGANİK HİBRİT KONJUGATIN KULLANILABİLİRLİĞİ

Abstract

In the Enzyme-linked immunosorbent assay method (ELISA), it is important to increase the immobilization efficiency of the functional molecules on the microplate and increase the signal-to-noise ratio in order to detect the target molecules with high sensitivity and selectivity. For this purpose, antibody functionalized materials can generate remarkable signal amplification with high enzyme capacity by using conventional immobilization methods. Recently, hybrid structures containing protein/enzyme and Cu3(PO4)2, which is a different enzyme immobilization method, have higher catalytic activity compared to the free form of protein-containing molecules as they have hierarchical microstructures and form large active surface areas. In this study; Using protein-inorganic hybrid structure synthesis method, hybrid functionalized conjugate systems with enzyme, antibody and Cu3(PO4)2 were synthesized all together and characterization of the resulting structures was performed by SEM, EDX, XRD and FTIR analysis. When the findings obtained from the researches were evaluated, the hybrid nano structure showed 183.5 EU/mg peroxidase activity and free HRP enzyme showed 59.01 EU/mg activity. The performance of the ELISA system was measured using hybrid conjugate constructs prepared using various TNF-alpha specific antibodies at a concentration of 5-1000 mg mL-1. The performance of hybrid conjugate structure containing multiple organic molecules in ELISA system was higher than other structures. This method is a highly practical method that can replace enzyme-labeled antibody method in ELISA.

Özet

Enzim bağlı immünosorbent analizinde (ELISA); hedef molekülleri yüksek hassasiyet ve seçicilikle tespit etmek için fonksiyonel moleküllerin mikro plaka üzerindeki immobilizasyon verimlerinin arttırılması ve sinyal-gürültü oranının yükseltilmesi önemlidir. Bu amaçla konvansiyonel immobilizasyon yöntemleri kullanılarak antikorla fonksiyonelleştirilmiş malzemeler yüksek enzim kapasitesi ile dikkate değer sinyal artışına neden olabilir) Son yıllarda farklı bir enzim immobilizasyon yöntemi olan protein/enzim ve Cu3(P04)2 içeren hibrit yapılar hiyerarşik mikro yapılara sahip olmaları ve geniş aktif yüzey alanları oluşturmaları neticesinde içeriğindeki protein yapılı moleküllerin serbest formuna göre daha yüksek katalitik aktivite gösterebilmektedir. Bu çalışma kapsamında; protein-inorganik hibrit yapı sentez metodu kullanılarak enzimi, antikoru ve Cu3(P04)2’ın hepsi bir arada olacak şekilde antikorla fonksiyonelleştirilmiş hibrit konjugat sistemleri sentezlenmiş, oluşan yapıların karakterizasyonları SEM, EDX, XRD ve FTIR analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Araştırmalar sonucu elde edilen bulgular değerlendirildiğinde, hibrit nano yapı 183,5 EU/mg peroksidaz aktivitesi gösterirken serbest HRP enzimi 59,01 EU/mg aktivite göstermiştir. TNF-alfa’ya spesifik çeşitli antikorlar kullanılarak hazırlanan hibrit konjugat yapılar 5-1000 µg mL-1 aralığındaki konsantrasyonlarda kullanılarak ELISA sistemindeki performansı ölçülmüştür. Çoklu organik molekül içeren hibrit konjugat yapının ELISA sistemindeki performansı diğer yapılara göre daha yüksek bulunmuştur. Bu metot; ELISA’da antikorların enzimle işaretlenmesi yöntemi yerine geçebilecek pratik olarak uygulanabilirliği kanıtlanmış bir uygulamadır.