Use of metal nanoparticles to study erythrocyte group system antigens in saliva

Nanocząstki metali coraz częściej wykorzystywane są w diagnostyce laboratoryjnej. Kluczowymi problemami badawczymi związanymi z wykorzystanie nanocząstek jest ich synteza determinująca właściwości fizyko-chemiczne. Kolejnym problemem jest funkcjonalizacja, która również wpływa na cechy fizyko-chemiczne i optyczne nanocząstek. Materiałem diagnostycznym wykorzystywanym w wielu dziedzinach medycznych jest ślina. Użycie tego materiału biologicznego niesie wiele korzyści, pobranie śliny jest nieinwazyjne i proste, koszt procedury jest niski i nie wymaga angażowania wykwalifikowanego personelu. Nieinwazyjność w pobieraniu materiału ma szczególne znaczenie w przypadku częstych kontroli u pacjentów oraz w sytuacji kiedy pobieranie krwi jest trudne. Celem pracy była próba wykorzystania nanocząstek metali szlachetnych – srebra i złota do wykrywania antygenów grupowych erytrocytów w ślinie.W pracy opracowano prostą i wydajną metodę syntezy stabilnych nanocząstek złota (AuNPs). Opracowano i zoptymalizowano metodę opłaszczania nanocząstek przeciwciałami monoklonalnymi anty-A, anty-B oraz lektyną H.Wykazano, że opłaszczanie nanocząstek srebra (AgNPS) i złota różnymi białkami daje odmienne pochodne o różnej stabilności. Wykazano, że procesowi reakcji AgNPs funkcjonalizowanych przeciwciałami anty-A lub anty-B oraz komplementarnych antygenów układu ABO nie towarzyszy spektakularna zmiana widma związana z aglutynacją. Z kolei w przypadku AuNPs reakcji nanocząstek opłaszczonych przeciwciałami anty-A lub anty-B po dodaniu śliny z komplementarnymi antygenami towarzyszyły wyraźne zmiany widmowe w paśmie zlokalizowanego powierzchniowego rezonansu plazmonowego. AgNPs były podatne na funkcjonalizację lektyną H i stanowiły dobre narzędzie do wykrywania w ślinie antygenów układu ABO. Nanocząstki metali stanowią obiecującą perspektywę w konstrukcji testów wykrywających w ślinie antygeny będące markerami o znaczeniu diagnostycznym.

Metal nanoparticles are increasingly being used in laboratory diagnostics. The key research problem associated with the use of nanoparticles include the sythesis of nanoparticles and their functionalization, which both effect the physicochemical and optical characteristic of the nanoparticles.Saliva is a diagnostic material used in many medical fields. The use of saliva offers many benefits: saliva collection is non-invasive and simple, the cost of the procedurę is low, and it does not require highly skilled personnel. The non-invasiveness of sample collection is particularly important for frequent patient monitoring and situations where blood collection is difficult.The aim of this study was to attempt to use nanoparticles for detecting blood group antigens in saliva. A simple and efficient method for synthesizing stable gold nanoparticles (AuNPs) was developed. A method for coating the nanoparticles with monoclonal antibodies (anti-A, anti-B) and lectin H was also developed and optimized. It was demonstrated that coating silver (AgNPs) and gold nanoparticles with different proteins resulted in derivatives with varying stability. It was shown that the reaction process of AgNPs functionalized with monoclonal antibodies and complementary antigens did not exhibit a spectacular spectra change associated with agglutination. On the other hand, significant spectra changes were observed when saliva containing complementary antigens was added to AuNPs coated with monoclonal antibodies. AgNPs were susceptible to functionalization with lectin H and proved to be effective tools for detecting ABO system antigens in saliva.Metal nanoparticles hold promise in the development of saliva-based tests for the detection of diagnostically significant markers.