Dual-Oriented Targeted Nanostructured SERS Label-Free Immunosensor for Detection, Quantification, and Analysis of Breast Cancer Biomarker Concentrations in Blood Serum
Notice bibliographique
Résumé
In clinical applications of surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) immunosensors, accurately determining analyte biomarker concentrations is essential. This study presents a non-invasive approach for quantifying various breast cancer biomarkers—including human epidermal growth factor receptor II (HER-II) (2+, 3+ (I), 3+ (II), 3+ (III), and positive IV) and CA 15-3—using a directional, plasmonically active, label-free SERS sensor. Each stage of sensor functionalization, conjugation, and biomarker interaction was verified by UV–Vis spectroscopy. Atomic force microscopy (AFM) characterized the morphology of gold nanourchin (GNU)-immobilized printed circuit board (PCB) substrates. An enhancement factor of ≈ 0.5 × 105 was achieved using Rhodamine 6G as the probe molecule. Calibration curves were initially established using standard HER-II solutions at concentrations ranging from 1 to 100 ng/mL and CA 15-3 at concentrations from 10 to 100 U/mL. The SERS signal intensities in the 620–720 nm region were plotted against concentration, yielding linear sensitivity with R2 values of 0.942 and 0.800 for HER-II and CA15-3, respectively. The same procedure was applied to breast cancer serum (BCS) samples, allowing unknown biomarker concentrations to be determined based on the corresponding calibration curves. SERS data were processed using the filtfilt filter from scipy.signal for smoothing and then baseline-corrected with the Improved Asymmetric Least Squares (IASLS) algorithm from the pybaselines.Whittaker library. Principal Component Analysis (PCA) effectively distinguished the sample groups and revealed spectral differences before and after biomarker interactions. Key Raman peaks were attributed to functional groups including N–H (primary and secondary amines), C–H antisymmetric stretching, C–N (amines), C=O antisymmetric stretching, NH3+ (amines), carbohydrates, glycine, alanine, amides III, C=N stretches, and NH2 in primary amides.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».