Microfluidic immunosensor based on mesoporous silica platform and CMK-3/poly-acrylamide-co-methacrylate of dihydrolipoic acid modified gold electrode for cancer biomarker detection

Authors
Regiart, Daniel Matias Gaston; Fernández Baldo, Martín Alejandro; Villarroel Rocha, Jhonny; Messina, Germán Alejandro; Bertolino, Franco Adrián; Sapag, Manuel Karim; Timperman, Aaron T.; Raba, Julio
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
We report a hybrid glass-poly (dimethylsiloxane) microfluidic immunosensor for epidermal growth factor receptor (EGFR) determination, based on the covalent immobilization of anti-EGFR antibody (anti-EGFR) on amino-functionalized mesoporous silica (AMS) retained in the central channel of a microfluidic device. The synthetized AMS was characterized by N2 adsorption-desorption isotherm, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS) and infrared spectroscopy. The cancer biomarker was quantified in human serum samples by a direct sandwich immunoassay measuring through a horseradish peroxidase-conjugated anti-EGFR. The enzymatic product was detected at −100 mV by amperometry on a sputtering gold electrode, modified with an ordered mesoporous carbon (CMK-3) in a matrix of poly-acrylamide-co-methacrylate of dihydrolipoic acid (poly(AC-co-MDHLA)) through in situ copolymerization. CMK-3/poly(AC-co-MDHLA)/gold was characterized by cyclic voltammetry, EDS and SEM. The measured current was directly proportional to the level of EGFR in human serum samples. The linear range was from 0.01 ng mL−1 to 50 ng mL−1. The detection limit was 3.03 pg mL−1, and the within- and between-assay coefficients of variation were below 5.20%. The microfluidic immunosensor is a very promising device for the diagnosis of several kinds of epithelial origin carcinomas.
Fil: Regiart, Daniel Matias Gaston. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada ; Argentina
Fil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Villarroel Rocha, Jhonny. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada ; Argentina
Fil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Bertolino, Franco Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Sapag, Manuel Karim. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada ; Argentina
Fil: Timperman, Aaron T.. University of Notre Dame; Estados Unidos
Fil: Raba, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Subject
CANCER BIOMARKER
CANCER DIAGNOSIS
EGFR
MESOPOROUS SILICA
MICROFLUIDIC IMMUNOSENSOR
NANOSTRUCTURED ELECTRODE
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CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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License
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Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/63646