国際心臓血管研究ジャーナル

実際のヒト血漿患者におけるインターロイキン-10 検出のための電気化学バイオセンサー: 心不全バイオメディカルアプリケーション

アブドゥラティフ・バラケット、マイケル・リー、ナディア・ジン、ラファエレ・カルーソ、マリア・ジョバンナ・トリヴェッラ、アブデルハミド・エラーシド

本研究では、電気化学インピーダンス分光法 (EIS) ベースのバイオセンサーを使用して、サイトカイン バイオマーカーであるインターロイキン-10 (IL-10) の検出に対する実際のヒト血漿の効果を分析しました。IL-10 は、心不全 (HF) 患者に対する左心室補助装置 (LVAD) の移植後の炎症の急性期に分泌される多くの抗原の 1 つです。このため、複雑な媒体や、LVAD 移植後に分泌されるインターロイキン-6 (IL-6) やインターロイキン-1 (IL-1) などの他の干渉物質の存在下での検出感度を高めるためにバイオセンサーが開発されました。抗ヒト IL-10 モノクローナル抗体 (抗 IL-10 mAb) は、16-メルカプトヘキサデカン酸 b (MHDA) の自己組織化単分子膜 (SAM) による機能化とそれに続くカルボジイミド化学反応によって金のマイクロ電極上に固定化されました。サイクリックボルタンメトリー (CV) は、マイクロ電極機能化プロセス中に使用され、金のマイクロ電極表面の特性を評価しました。EIS 分析は、ヒト血漿効果の研究とサイトカイン検出のために実施されました。バイオセンサーは、対応するサイトカイン IL-10 に対して非常に選択的で高感度でした。これらは、EIS を使用して 1000 倍希釈された実際のヒト血漿サンプルで、LVAD 植え込み前、LVAD 植え込み 24 時間後、および 72 時間後にそれぞれ 16.9 ± 1.5 pg/mL、62.4 ± 2.6 pg/mL、および 37.6 ± 6.2 pg/mL で検出されました。IL-10 は、同じ血漿サンプルを使用して LVAD 植え込みの同じ期間に酵素結合免疫吸着測定法 (ELISA) によっても検出され、それぞれ 11.3 pg/mL、57.2 pg/mL、および 34.0 pg/mL でした。この電気化学バイオセンサーは、ポイントオブケア検査 (POCT) を使用して患者のベッドサイドで行うことができる、迅速で低コスト、かつ高感度のサイトカイン検出の代替技術として非常に有望です。これにより、LVAD 移植後の炎症の最初の兆候を予測するための定量的な情報が臨床医や医師に迅速に提供されます。