Keywords: alumina, prostate cancer and photoluminiscence
Title in different languages: Label-free sensor for the near real-time detection of prostate cancer
Subject areas: Ciències de la salut Health sciences Ciencias de la salud
Confidenciality: No
Academic year: 2021-2022
Student: Cantons Pérez, Josep Maria
APS: NO
Department: Enginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica
Access Rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
Work's public defense date: 2022-09-08
Abstract: Cancer is a disease that occurs when a group of cells in our body start growing in a non-controlled way. There are more than 200 types of cancer, depending on their origin. Among these, prostate cancer was reported to have the most cases in Spain in 2021. To date, the gold standard non-invasive test for the detection of prostate cancer is the prostate-specific antigen (PSA) test which unfortunately has a high false positive rate (75%). Therefore, the current study aimed to fabricate a proof-of-concept (POC) device that can overcome the disadvantages of the current PSA test for the early detection of prostate cancer. To fabricate this POC device, the optical and geometric properties of nanoporous anodic alumina (NAA) were combined with the optical properties of gold nanoclusters (AuNCs). In addition, endoglin (ENG-105) was used as the target protein for the early detection of prostate cancer. The POC device was optimized at various conditions: a) NAA pore size- 35 and 75 nm, b) immobilization of gold nanoclusters- with and without the addition of NHS and EDC, c) the incubation time for both gold nanoclusters and endoglin protein, d) adding different blocking buffers- Ethanolamine and Bovine Serum Albumin (BSA). NAA samples with larger pores (75 nm) showed a higher photoluminescence signal for biomarker detection than NAA samples with small pores (35 nm). Furthermore, the POC device showed sensitivity for the endoglin detection range in fg/ml to ug/ml. However, non-specific binding was observed in the case of the control antibody. Although this study demonstrates the potential of the proposed POC device, further optimization is required to overcome the non-specific binding. El càncer és una malaltia que es produeix quan un grup de cèl·lules del nostre cos comencen a créixer de manera no controlada. Hi ha més de 200 tipus de càncer, depenent del seu origen. Entre aquests, es va informar que el càncer de pròstata té la majoria de casos a Espanya el 2021. Fins avui, la prova estàndard d'or no invasiva per a la detecció de càncer de pròstata és la prova d'antigen específic de pròstata (PSA), que malauradament té una alta taxa falsa positiva (75%). Per tant, l'estudi actual pretén fabricar un dispositiu de prova de concepte (POC) que pugui superar els desavantatges de la prova PSA actual per a la detecció precoç del càncer de pròstata. Per fabricar aquest dispositiu POC, les propietats òptiques i geomètriques de l'alúmina anòdica nanoporosa (NAA) es van combinar amb les propietats òptiques dels nanocúmuls d'or (AuNCs). A més, l'endoglin (ENG-105) es va utilitzar com a proteïna objectiu per a la detecció precoç del càncer de pròstata. El dispositiu POC es va optimitzar en diverses condicions: a) NAA mida de porus - 35 i 75 nm, b) immobilització dels nanocúmuls d'or - amb i sense l'addició de NHS i EDC, c) el temps d'incubació tant per als nanocúmuls d'or com per a la proteïna endoglina, d) afegint diferents buffers de bloqueig - Ethanolamina i Bovine Serum Albumin (BSA). Les mostres de NAA amb porus més grans (75 nm) van mostrar un senyal de fotoluminescència més alta per a la detecció de biomarcadors que les mostres de NAA amb porus petits (35 nm). A més, el dispositiu POC va mostrar sensibilitat pel rang de detecció d'endoglins en fg/ml a ug/ml. No obstant això, es va observar una unió no específica en el cas de l'anticòs de control. Tot i que aquest estudi demostra el potencial del dispositiu POC proposat, es requereix una major optimització per superar la vinculació no específica.
Subject: pròstata
Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)
Language: en
Education area(s): Nanociència, Materials i Processos - Tecnologia Química de Frontera
Title in original language: Label-free sensor for the near real-time detection of prostate cancer
Creation date in repository: 2022-11-25
Repositori URV