Our News

Sciencewerke News

Sensitifitas Rapid Test Naik Hingga 20X dengan 150 nm Gold Nanoshell

Teknologi lateral flow assay (LFA) atau biasa disebut dengan Rapid Diagnostic Test merupakan teknologi yang berbasis kertas (papes-based paltform) yang dapat digunakan untuk mendeteksi analit dalam suatu sampel kompleks. Sample diletakkan dalam test device dan hasilnya akan muncul dalam waktu 5 - 30 menit. Teknologi ini dapat digunakan untuk mendeteksi secara cepat kandungan antibodi, antigen, asam nukleat, dan analit lainnya dalam sampel. Lateral Flow Assay Device merupakan perangkat pengujian diagnostik yang mudah digunakan, portable, dapat dilakukan secara mandiri, cepat, dan murah. Perangkat uji rapid test dapat disimpan pada suhu ruang dalam jangka waktu yang lama, tidak memerlukan pemrosesan sampel terlebih dahulu, dan memberikan hasil diagnose tanpa pemrosesan sampel atau alat tambahan, menjadikan teknologi ini sangat idel untuk point-of-care dan field-based diagnostics.

Konfigurasi pengujian LFA yang paling umum menggunakan colloidal gold nanospheres yang dapat menghasilkan sinyal kolorimetrik yang dapat dilihat langsung sinyalnya tanpa menggunakan alat pembacaan khusus. Sinyal kolorimetrik inilah yang muncul dan terlihat pada garis test line dan control line (Gambar 1)

Sciencewerke

Gambar 1. Contoh device lateral flow assay menunjukkan hasil positif yang ditandai oleh munculnya sinyal kolorimetrik pada garis T (test line) dan C (control line)

Garis pada test line (T) menunjukkan adanya target analit dalam sampel dab garis pada control line (C) menunjukkan validitas dari device yang digunakan. Warna merah muncul dari penyerapan cahaya hijau dan biru oleh nanopartikel emas. Karena sifat optik nanopartikel emas bergantung pada ukuran dan bentuk, sensitivitas pengujian dibatasi oleh intensitas sinyal dari partikel reporter kecil (biasanya berdiameter 40 nm). Sensitivitas deteksi analit sangat penting. Jika sensitifitas device LFA tidak mampu mendeteksi analit pada sampel, maka tentu tidak akan laku terjual di pasaran.

Salah satu tipe nanopartikel yang umum digunakan dalam pembuatan rapid test device adalah nanopartikel emas atau biasa juga disebut koloid emas. Nanopartikel emas memiliki sifat optik yang unik yang menjadikannya sebagai penyerap cahaya yang kuat. Jenis nanopartikel emas yang banyak digunakan berukuran 40 nm yang memiliki peak absorbansi pada panjang gelombang ~520 nm, nanopartikel emas ini menghasilkan warna ruby red pada test line dan control line. Permukaan nanopartikel emas secara natural memiliki kemampuan afinitas terhadap antibodi ataupun protein lainnya, sehingga memudahkan untuk melakukan konjugasi antibodi atau protein dengan nanopartikel emas hanya dengan proses pencampuran atau memanfaatkan affinity ligand. Selain nanopartikel emas dengan ukuran 40 nm, ada beberapa ukuran dan bentuk nanoprtikel lainnya yang digunakan sebagai pewarna dalam pembuatan device lateral flow assay, seperti ukuran 60, 80, dan 100 nm.

Baca juga : Pentingnya syndromic testing (multiplex PCR) untuk identifikasi penyakit pneumonia.

Salah perusahaan pembuat nanopartikel yang berbasis di USA, NanoComposix berhasil membuat nanopartikel emas yg memiliki kemampuan untuk meningkatkan sensitivitas uji hingga 6 sampai 20 kali lipat dibandingkan dengan nanopartikel emas 40 nm, nanopartikel tersebut disebut dengan “Gold Nanoshell”. BioReady 150 nm gold nanoshell merupakan nanopartikel reporter plasmonik yang terdiri dari inti silika 120 nm yang dilapisi dengan cangkang emas tipis (12-18 nm) (Gambar 2). Bagian dalam 2 embra mengurangi kerapatan partikel 2 embrane terhadap nanopartikel emas padat, memungkinkan flowrate yang lebih baik melalui 2 embrane lateral flow dibandingkan dengan gold nanosphere 150 nm.

Sciencewerke

Gambar 2. (A) Skematik bentuk gold nanoshell dengan inti silika yg dilapisi emas dan (B) hasil pengujian dengan transmission electron microscopy (TEM) pada proses fabrikasi gold nanoshell

Gold nanoshells memiliki nilai extinction cross section yg besar ( menghasilkan warna yang sangat pekat) yang bersumber dari diameter dari inti silica dan ketebal dari cangkang nanopartikel emas. Nilai peak extinction nya 35x lebih besar dibandingkan nanopartikel emas 40 nm yang berbentuk spherical (bulat penuh) (Gambar 3).

Sciencewerke

Gambar 3. (A) Gold nanoshell menyerap cahaya lebih banyak per partikel dibandingkan nanopartikel emas 40 nm dan (B) nanopartikel emas 40 nm (kiri) dan gold nanoshell 150 nm (kanan) dengan konsentrasi yg sama.

Karena gold nanoshell memiliki nilai particle extinction cross section yang lebih besar dari nanopartikel emas 40 nm, tidak mebutuhkan banyak partikel terikat untuk bisa menghasilkan sinyal yang dapat terdeteksi pada rapid test. Hal ini berarti, sensitivitas dari device yang menggunakan gold nanoshell sebagai pewarna konjugatnya lebih baik dibandingkan dengan device yang menggunakan nanopartikel emas 40 nm. Karena ini sama-sama nanopartikel emas, proses konjugasinya dengan antibodi atau protein lainnya juga tidak jauh berbeda dengan cara konjugasi pada nanopartikel emas biasa dengan sedikit modifikasi saja. Warna yg terlihat pada test line dan control line pada device yang menggunakan nanopartikel emas 40 nm adalah merah bata atau ruby red, sedangkan pada device yang menggunakan gold nanoshell 150 nm berwarna hijau kehitaman, seperti yang terlihat pada Gambar 4 di bawah ini yang menunjukkan peningkatan sensitifitas hingga 20x pada pengujian hormone dengan rapid test device. Device yang menggunakan gold nanoshell 150 nm mampu mendeteksi target hormone hingga 0.16 UI/L.

Sciencewerke

Gambar 4. Gold nanoshell 150 nm menunjukkan peningkatan sensitivitas uji hingga 20x dibandingkan gold nanoparticle 40 nm pada pengujian hormon

Contoh lain dari aplikasi gold nanoshell ini dapat dilihat pada pengujian Troponin I, yang merupakan cardiac marker pada manuasia. Limid deteksi device yang menggunakan gold nanoparticle 40 nm adalah 0.5 ng/mL, sedangkan device yang menggunakan gold nanoshell 150 nm adalah 0.05 ng/mL, atau dengan kata lain sensitivitasnya naik hingga 10x (Gambar 5).

Sciencewerke

Gambar 4. Hasil pengujian Troponin I dengan gold nanoshell 150 nm dan gold nanoparticle 40 nm Berikut adalah beberapa contoh studi kasus lainnya yang menggunakan gold nanoshell sebagai reporter pada lateral flow assay devicenya.

Sciencewerke


Untuk informasi lebih lanjut mengenai gold nanoshell 150 nm dapat dilihat pada link berikut.


List Publikasi dengan Gold Nanoshells



Baca juga : Deteksi Antibodi Rabies Pada Hewan Menggunakan Kit Platelia® Rabies II Ad Usum Veterinarium jugitu.

Mari Terhubung dengan Kami
Phone : 021 5366 7591
Email : enquiry@sciencewerke.com
WhatsApp : 0858 8880 0004

Kunjungi media sosial Offical Sciencewerke:
Instagram: https://www.instagram.com/sciencewerke_id/
Linkedin: https://www.linkedin.com/company/pt-sciencewerke/

  • Back  
  • Top