Preconcentration and detection of the phosphorylated forms of cardiac troponin I in a cascade microchip by cationic isotachophoresis.
Preconcentration and detection of the phosphorylated forms of cardiac troponin I in a cascade microchip by cationic isotachophoresis.
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DOI：
10.1039/c1lc20469f
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发表时间：
2011-11-21
期刊：
影响因子：
6.1
通讯作者：
Ivory CF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bottenus D;Hossan MR;Ouyang Y;Dong WJ;Dutta P;Ivory CF
本文描述了在 3.9 厘米长的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 微流体通道中使用阳离子等速电泳 (ITP) 检测掺入耗尽的人血清中的心脏生物标志物心肌肌钙蛋白 I (cTnI)。该微流控芯片的横截面积减少了 100 倍，其中深度减少了 10 倍，宽度减少了 10 倍，以提高 ITP 期间的灵敏度。横截面积的减小与 ITP 相结合，可以观察到较低浓度的荧光标记的 cTnI。 ITP 在“峰值模式”和“平台模式”下进行，获得的最终浓度与初始 cTnI 浓度呈线性关系。我们能够在人血清蛋白存在的情况下以低至 46 ng mL−1 的初始浓度检测和定量 cTnI，并获得高达 ~ 9000 的 cTnI 浓度因子。此外，还进行了包括标记的 cTnI 和标记的蛋白激酶 A (PKA) 磷酸化 cTnI 在内的初步 ITP 实验，以可视化不同磷酸化形式的 cTnI 的 ITP 迁移。 cTnI 的不同磷酸化状态在前导电解质和终止电解质之间形成不同的 ITP 区域。据我们所知，这是首次尝试在级联微芯片中使用 ITP 来量化人血清中的 cTnI 并检测不同的磷酸化形式。
This paper describes the detection of a cardiac biomarker, cardiac troponin I (cTnI), spiked into depleted human serum using cationic isotachophoresis (ITP) in a 3.9 cm long poly(methyl methacrylate) (PMMA) microfluidic channel. The microfluidic chip incorporates a 100x cross-sectional area reduction, including a 10x depth reduction and a 10x width reduction, to increase sensitivity during ITP. The cross-sectional area reductions in combination with ITP allowedvisualization of lower concentrations of fluorescently labeled cTnI. ITP was performed in both “peak mode” and “plateau mode” and the final concentrations obtained were linear with initial cTnI concentration. We were able to detect and quantify cTnI at initial concentrations as low as 46 ng mL−1 in the presence of human serum proteins and obtain cTnI concentrations factors as high as ~ 9000. In addition, preliminary ITP experiments including both labeled cTnI and labeled protein kinase A (PKA) phosphorylated cTnI were performed to visualize ITP migration of different phosphorylated forms ofcTnI. The different phosphorylated states of cTnI formed distinct ITP zones between the leading and terminating electrolytes. To our knowledge, this is the first attempt at using ITP in a cascade microchip to quantify cTnI in human serum and detect different phosphorylated forms.
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