Harnessing Bioluminescent Bacteria to Develop an Enzymatic-free Enzyme-linked immunosorbent assay for the Detection of Clinically Relevant Biomarkers
Hu, Liming (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Rossetti, Marianna (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Bergua Canudo, José Francisco (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Parolo, Claudio (Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal))
Álvarez Diduk, Ruslan (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Rivas, Lourdes (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Idili, Andrea (University of Rome Tor Vergata. Department of Chemical Sciences and Technologies.)
Merkoçi, Arben (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2024
Resum:	Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is the gold standard technique for measuring protein biomarkers due to its high sensitivity, specificity, and throughput. Despite its success, continuous advancements in ELISA and immunoassay formats are crucial to meet evolving global challenges and to address new analytical needs in diverse applications. To expand the capabilities and applications of immunoassays, we introduce a novel ELISA-like assay that we call Bioluminescent-bacteria-linked immunosorbent assay (BBLISA). BBLISA is an enzyme-free assay that utilizes the inner filter effect between the bioluminescent bacteriaAllivibrio fischeriand metallic nanoparticles (gold nanoparticles and gold iridium oxide nanoflowers) as molecular absorbers. Functionalizing these nanoparticles with antibodies induces their accumulation in wells upon binding to molecular targets, forming the classical immune-sandwich complex. Thanks to their ability to adsorb the light emitted by the bacteria, the nanoparticles can suppress the bioluminescence signal, allowing the rapid quantification of the target. To demonstrate the bioanalytical properties of the novel immunoassay platform, as a proof of principle, we detected two clinically relevant biomarkers (human immunoglobulin G and SARS-CoV-2 nucleoprotein) in human serum, achieving the same sensitivity and precision as the classic ELISA. We believe that BBLISA can be a promising alternative to the standard ELISA techniques, offering potential advancements in biomarker detection and analysis by combining nanomaterials with a low-cost, portable bioluminescent platform.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S European Commission 881603 European Commission 101120706 European Commission 101029884 Agencia Estatal de Investigación CEX2018-000806-S Agencia Estatal de Investigación PID2020-116770RJ-I00 Agencia Estatal de Investigación CPP2021-008658 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-01464
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Nanoparticles ; Homogeneous immunoassay ; Inner filter effect ; Point-of-care diagnostics ; Nanomaterials ; Human IgG ; SARS-CoV-2 nucleoprotein
Publicat a:	ACS applied materials & interfaces, (April 2024) , ISSN 1944-8252

DOI: 10.1021/acsami.4c01744

12 p, 3.5 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats