Wat zorgt ervoor dat antilichamen op de laterale flow-assay van nitrocellulosemembraan blijven?
Het nitrocellulosemembraan in de laterale flow- assay (LSA) bevindt zich na het monster en het conjugaatkussen. Het nitrocellulosemembraan, ook wel substraatmembraan genoemd, is een van de meest cruciale en gevoelige onderdelen voor de testresultaten van de LSA . In de LSA kunnen verschillende materialen worden gebruikt, zoals celluloseacetaat, polyvinylideenfluoride (PVDF), ladingsgemodificeerd nylon en polyethersulfon (PES), enzovoort. Nitrocellulosemembranen variëren in poriegrootte, porositeit, dikte en chemische behandeling . Nitrocellulosemembranen hebben geen gelijkmatige porieverdeling, waardoor de capillaire doorstroomtijd belangrijker is. Voordat we verder ingaan op de redenering, is het belangrijk om te weten wat capillaire doorstroming is. De capillaire doorstroomtijd wordt gemeten in seconden of centimeters en is de totale tijd die het monster nodig heeft om de teststrip of het LSA-apparaat volledig te vullen.
Nitrocellulosemembraan fungeert als een dragerlichaam voor de antilichamen op het laterale stroomtestapparaat. Ze worden ook gebruikt voor het screenen van verschillende processen en soorten antilichamen, dwz monoklonale stoffen, en dit gebeurt als gevolg van de wijziging van de enzymoimmounoassay.
Op het nitrocellulosemembraan blijven de antilichamen vastzitten en binden ze zich aan de biologische deeltjes, zoals latex- of gouddeeltjes. De antilichamen kunnen niet bewegen en blijven om verschillende redenen geïmmobiliseerd op het nitrocellulosemembraan. Omdat er testlijnen en controlelijnen zijn in de laterale flow-assay, zitten de antilichamen tussen deze twee lijnen vast. De testlijn wordt gebruikt om het monstereiwit te binden, terwijl de controlelijn soortspecifieke antilichamen bevat die worden gebruikt om de antilichamen in het monster verder te detecteren. Een andere reden waarom de antilichamen op het nitrocellulosemembraan blijven, is de poriegrootte van de dragerfolie. De niet-poreuze dragerfolie van het nitrocellulosemembraan zorgt ervoor dat de antilichamen niet kunnen wegglijden, maar stevig aan het membraan blijven kleven. Dit draagt ook bij aan het verminderen van de variabiliteit.
Andere belangrijke factoren die ervoor zorgen dat de antilichamen op het nitrocellulosemembraan blijven zitten, zijn de keuze van het antilichaamverdunningsmiddel, de droogmethode, de concentratie van de vangantilichamen en de snelheid waarmee het reagens wordt toegevoegd. Goed drogen is essentieel om ervoor te zorgen dat de vangantilichamen zich aan het membraan hechten; membranen met een drager hebben echter aanzienlijk meer tijd nodig om te drogen dan membranen zonder drager. Naast de complexiteit, de zorgen van de gebruiker, de monstervoorbereiding, het onderhoud, de reproduceerbaarheid en de gebruiksvriendelijke interpretatie van de resultaten, moet er altijd voor worden gezorgd dat de gespecificeerde parameters gevoelig worden gedetecteerd. Sommige van deze normen, zoals de interpretatie van de resultaten en de gevoeligheid, zijn sterk afhankelijk van de immobilisatie en ruimtelijke retentie van de detectiemiddelen binnen de parameters van het testgebied.
Een andere benadering die nuttig is om ervoor te zorgen dat antilichamen op het nitrocellulosemembraan blijven, is de covalente hechting van de antilichamen aan het membraan van de laterale-stroomassay. Ook duidt de niet-covalente immobilisatie van de antilichamen op het nitrocellulosemembraan van LFA op het zeer sterke vermogen van de nitrocellulosemembranen om er antilichamen op te binden. Zoals eerder vermeld, zijn er in de Lateral Flow Assay deeltjes die gevoelig en cruciaal zijn voor het testen van het monster. Door dit te koppelen aan de colloïdale gouddeeltjes, is bewezen dat ze ervoor zorgen dat de antigenen op het cellulosemembraan blijven. In dit proces is de eerste stap de passieve adsorptie van het vereiste antilichaam op het oppervlak van het nanodeeltje van colloïdaal goud. Dit is een van de meest uitdagende in de laterale flow-assay. Hiervoor zijn de conjugatiedeeltjes gemaakt die ervoor zorgen dat de antilichamen, moleculen en andere elementen gemakkelijk op het nitrocellulosemembraan blijven.
Dit biedt ook de gemakkelijke bevestiging en coating van de antilichamen op het oppervlak, inclusief andere analyten en zelfs biomoleculen. Afgezien daarvan zijn de latexkorrels in de laterale stroomtest ook nuttig om ervoor te zorgen dat antilichamen op het nitrocellulosemembraan blijven. Passieve conjugatie kan ook helpen om antilichamen op het nitrocellusmembraan van de laterale-stroomtesttest te laten blijven. Hoewel deze processen en oorzaken ervoor kunnen zorgen dat antilichamen op het nitrocellulosemembraan van de laterale-flow-assay blijven, zijn het tijdrovende en zeer lange processen. Niet alleen dit, maar het vereist ook grote apparatuur en andere dingen die het hectisch en zeer duur. Sommige oorzaken vereisen ook de actieve optimalisatie van de pH en dit is een uitgebreide zaak, daarom zijn er nieuwe methodologieën en processen opgenomen in het Lateral Flow Assay-apparaat dat leidt tot het gebruik van andere methoden. Een aantal antilichamen worden specifiek geïmmobiliseerd op nitrocellulose door fysieke absorptie. Met diepe wortels in onderzoek, kunnen de antilichamen ook op het nitrocellulosemembraan blijven vanwege de specifieke hydrofobe en dipolaire interactie tussen beide eiwitdomeinen en nitrocellulose, wat resulteert in het behoud van de oriëntatie van antilichamen.
Conclusie
Samenvattend, gezien de bovenstaande beschrijving, is nitrocellulose een belangrijk onderdeel van de laterale-flowtest en het apparaat dat voor de test wordt gebruikt. Een van de belangrijkste factoren die de laterale-flowtest en de gevoeligheid ervan bepalen, is het substraatmembraan of nitrocellulosemembraan . De test- en controlelijnen worden op het membraan aangebracht om een goede binding en opname van de antilichamen te garanderen. Niet-specifieke adsorptie op de test- en controlelijnen kan de gevoeligheid van de resultaten beïnvloeden, wat kan leiden tot onjuiste resultaten. Nitrocellulose is een van de onderdelen van de laterale-flowtest waar het monster doorheen stroomt. De antilichamen en antigene componenten van zowel het monster als het apparaat binden zich aan elkaar en gaan door naar het volgende onderdeel. Van daaruit stroomt het monster naar het nitrocellulosemembraan, dat vervolgens de voor de test benodigde antilichamen en antigenen opneemt. De eigenschappen en de redenen waarom antigenen aan het nitrocellulosemembraan hechten, zijn hierboven gedetailleerd beschreven en behandelen daarmee het onderwerp van dit artikel.
Referenties
https://www.creative-diagnostics.com/Immunochromatography-guide.htm
https://fnkprddata.blob.core.windows.net/domestic/download/pdf/IBS_A_guide_to_lateral_flow_immunoassays.pdf
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6350463/
https://www.bakerlab.org/wp-content/uploads/2015/12/Holstien_Anal_Bioanal_Chem_2015.pdf
https://www.nature.com/articles/s41598-021-87072-7
https://www.researchgate.net/topic/Nitrocellulose