İnsan serumundan anjiyotensin-II tespiti için moleküler baskılanmış nanopartikül tabanlı kuvars kristal mikroterazi (QCM) sensörlerinin üretimi

Anjiyotensin II (AngII), renin-anjiyotensin sisteminin önemli bir efektör peptididir ve hücresel büyüme, fibrozis ve apoptoz süreçlerinin düzenlenmesinde büyüme faktörü olarak görev yapar. AngII, hipertansiyon, kardiyovasküler hastalıklar ve influenza ile SARS-CoV-2 gibi enfeksiyonlar da dahil olmak üzere birçok hastalığın ve bozukluğun patofizyolojisinde kritik bir rol oynamaktadır. Ayrıca tümör gelişimindeki potansiyel rolü açısından da araştırılmaktadır. Ancak, AngII'nin biyolojik sıvılardaki konsantrasyonunun çok düşük olması, kararsız yapısı ve biyolojik sıvıların karmaşık doğası, bu molekülün anlık ve hassas tespitini oldukça güç hale getirmektedir. Moleküler baskılama, hedef molekülün doğal tanıma bölgelerini taklit eden, yüksek seçiciliğe sahip sentetik reseptörlerin hazırlanmasına olanak tanıyan bir tekniktir. Bu çalışmada, AngII'nin seçici tespiti için ~50 nm boyutunda nanoparçacık formunda sentezlenen moleküler baskılanmış polimerler (MIP'ler), tanıma elemanı olarak kuvars kristal mikroterazi (QCM) sensör çiplerine entegre edilmiştir. AngII baskılanmış (AngII-MIP) ve baskılanmamış (NIP) nanoparçacıkların sentezi ve karakterizasyonunun ardından, QCM tabanlı sensörler (AngII-MICqcm ve NICqcm) üretilmiş ve kinetik bağlanma analizlerinde kullanılmıştır. AngII-MICqcm sensörü, 0.25 pg/mL gibi son derece düşük konsantrasyonlardaki AngII'yi tespit edebilme yeteneğiyle yüksek bir duyarlılık göstermiştir. Seçicilik çalışmaları kapsamında, Anjiyotensin I (AngI) ve vazopressin (Vasp) molekülleriyle gerçekleştirilen yarışmalı analizlerde, sırasıyla AngII lehine 6.09 ve 7.44'lük seçicilik oranları elde edilmiştir. Hesaplanan baskılama faktörü (IF) değerleri, AngII için 5.58, AngI için 3.67 ve Vasp için 4.50 olarak bulunmuş ve MIP tabanlı sensörün üstün seçiciliğini doğrulamıştır. Yeniden kullanılabilirlik testleri sonucunda, 10. döngü sonrasında QCM çipinin AngII adsorpsiyon kapasitesinin yaklaşık %96'sını koruduğu belirlenmiştir. Ayrıca, AngII-MICqcm çipi kullanılarak insan serum örneklerinde gerçekleştirilen analizlerde, bu karmaşık biyolojik ortamda dahi 1 pg/mL düzeyindeki son derece düşük miktarlarda AngII başarıyla tespit edilmiştir.