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Enregistrement W2798232953 · doi:10.1149/ma2018-01/43/2503

Development of Portable Electrochemical Enzyme Immunoassay for Hormone-Level Determination Utilizing Pencil-Lead Electrodes

2018· article· en· W2798232953 sur OpenAlexaff
Hsiu-Yang Tseng, Zhendong Cao, Katrina G. Salvante, Pablo A. Nepomnaschy, Ash M. Parameswaran

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueElectrochemical sensors and biosensors
Établissements canadiensSimon Fraser University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésElectrodeCyclic voltammetryChemistryImmunoassayWorking electrodeElectrochemistryBiosensorReference electrodeAnalytical Chemistry (journal)ChromatographyBiochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Electrochemical detection or analysis of bio-molecules is an effective technique in laboratories due to its simplicity over conventional optical approaches. The technique is usually performed using three-electrode voltammetry composed of a working, counter and reference electrode that are made of noble metals. Graphite electrodes are major alternatives for resource-limiting experimental conditions such as point-of-care diagnostics and rapid screening, which would require disposable electrodes. To further reduce the cost of graphite-based electrodes for personal hormone-level monitoring in which several sampling activities are needed each day in months, pencil leads are proposed as an electrode material in this paper. Competitive-based enzyme immunoassay (EIA) is a method for the quantification of hormones, which is performed in a 96-well plate where the plate surface is coated with a capturing antibody in charge of hormone binding. Target hormones in the sample and artificial hormones conjugated with a peroxidase compete for limited binding sites on the plate surface. Peroxidase is an enzyme catalyzing the oxidation by hydrogen peroxide of 3, 3', 5, 5'-Tetramethylbenzidine (TMB), an electro-active redox dye indicator. The low-level hormone in the sample would lead to a high signal of oxidized TMB due to the large presence of the conjugated peroxidase, and vice versa. In this paper, the use of pencil leads allows a direct dip-in process to measure electrochemical signals from tested solution in a 96-well plate. Our work presents a portable enzyme immunoassay system that contains an electrochemical voltammetry composed of a three-electrode sensor module, potentiostat and data acquisition. The devices are intended for generic employment in the quantification of cortisol, a steroid hormone and indicator of human stress level. The three-electrode sensors were developed based on mechanical pencil-leads. We also report the preparation of Ag/AgCl reference electrodes, for the first time, fabricated by directly casting and chemically modifying silver epoxy on pencil-lead electrodes to form Ag/AgCl layers. The electrochemical properties of the redox indicator, TMB, were studied by cyclic voltammetry. The enzymatic activity of peroxidase was evaluated to indicate its linear characteristics in terms of time. The amperometric responses of varying concentration of cortisol samples (3200, 800, 400, 200, and 0 pg/ml) were obtained by our system. The results are consistent to the mechanism of competitive-based EIA in which a low amount of oxidized TMB should be measured due to a low amount of conjugated peroxidase molecules captured by the antibody is in presence if the cortisol level of a test sample is high. The non-linear relationship between the peak current values and cortisol concentration of samples at low and high concentration range was demonstrated indicating diffusion-limited reactions. The electrochemical enzyme immunoassay was for the first time performed using the pencil-lead based sensors as presented in this paper. The results promise that the proposed electrochemical assay is able to quantify hormone levels and serve as an ultra-low-cost biosensing system for point-of-care diagnostics and personal health monitoring. Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,022
Tête enseignante GPT0,243
Écart entre enseignants0,220 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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