Impedimetrische herkenning van tryptase met behulp van immunosensoren.

Abstract

Patiënten met het ‘Irritable Bowel Syndrome IBS’ krijgen door verhoogde fysische en psychische stress vrijzetting van corticotropin releasing hormone door de hypothalamus. Deze vrijzetting zal via de hersen – darm interactie zorgen voor activatie en destabilisatie van de mestcellen die zich in het slijmvlies van de dunne darm bevinden. De activatie en destabilisatie van de mestcellen zal zorgen voor de vrijzetting van tryptase en histamine in de dunne darm. Tryptase en histamine zullen, eenmaal vrijgezet, de slijmlaag in de darm beïnvloeden waardoor de motiliteit in de darm verandert, hierdoor kan er constipatie en/of diarree bij de patiënt ontstaan. Door middel van in vivo metingen in de darm, is het mogelijk een accuraat beeld te krijgen van de concentratie van de vrijgezette tryptase en histamine. Deze in vivo metingen kunnen gedaan worden met een immunosensor die specifiek tryptase of histamine bindt aan het antilichaam. De binding van tryptase aan het antilichaam wordt impedimetrisch uitgelezen. Er wordt gebruik gemaakt van coplanaire titaannitride elektroden of van aluminium interdigitale elektroden. De coplanaire titaannitride elektroden worden gemaakt via een etsprocedure of door sputtering. De aluminium interdigitale elektroden zijn verkregen via IMEC. Om de binding van tryptase aan de antilichamen naar een elektrisch signaal om te zetten, wordt er gebruik gemaakt van een OC1C10-PPV transducerlaag. De antilichamen worden voor één uur geïncubeerd op de transducerlaag. Tijdens dit uur zullen de antilichamen zich fysiek gaan adsorberen aan de oppervlakte. De fysieke adsorptie van de antilichamen wordt gecontroleerd met contacthoekmetingen en atomaire kracht microscopie. Uit deze resultaten blijkt dat de ideale antilichaam concentratie voor adsorptie, 100 pmol/ml bedraagt. Na toevoeging van 100 pmol/ml tryptase aan de immunosensor, is er bij de coplanaire titaannitride elektroden een netto impedantiedaling van 18 procent. Deze sensor wordt gefit met een RQ(RQ) equivalent circuit. Uit de waardes van deze fit, is er een duidelijke capaciteit verhoging aan de interface na toevoeging van tryptase, wat wijst op specifieke hechting van tryptase aan de antilichamen. Bij toevoeging van 100 pmol/ml tryptase aan de aluminium interdigitale elektroden is er een netto impedantiedaling van 12%. Uit de fits met equivalente circuits, is er een grotere capaciteit stijging van de interface. Dit komt omdat de interdigitale elektrodes minder in de solutie meten maar meer in de interface waar de antilichamen zitten en ook in de transducerlaag.