迅速かつ高感度の唾液コルチゾール定量化のためのマイクロ流体免疫センサー

この論文では、唾液コルチゾールの迅速かつ高感度の定量化のための相補的な金属酸化物セミュダクター（CMOS）光学検出システムを統合する、新規ポリ（ジメチルシロキサン）（PDMS）マイクロ流体免疫センサーを紹介します。唾液サンプリングのシンプルで非侵襲的な方法は、血液の興味深い代替手段を提供し、多くの臨床診断アプリケーションに関連する短い間隔で迅速なサンプリングを可能にします。開発されたアプローチは、処理されたPDMS表面へのポリクローナル抗IGGであるコーティング抗体（AB）の共有結合固定化に基づいています。コーティングABは、コルチゾールに固有のIgGであるキャプチャABに結合し、その正しい方向を可能にします。捕獲AB結合部位のために、サンプル内のコルチゾールと競合するために、西洋ワラディッシュペルオキシダーゼ（HRP） - 標識コルチゾールを加えて追加されます。捕獲ABに結合したHRP標識コルチゾールは、HRP酵素とテトラメチルベンジジン（TMB）基質反応を介して測定されます。コルチゾールの定量化は、HRP標識コルチゾールの比色検出により、450NMでの光学吸収を通じて行われ、CMOSシリコンフォトダイオードを光測定器として使用します。ここに示されている開発された最適化された条件、たとえばマイクロ流体チャネルジオメトリ、固定化法、免疫測定条件の下で、免疫センサーは0.01-20ng/mlの線形範囲の検出範囲、18pg/mlの検出限界（LOD）、および分析時間を示しています。35分、概日サイクル中の唾液コルチゾールレベルを継続的に監視する必要があるポイントオブケアアプリケーションの大きな可能性を備えています。

This paper presents a novel poly(dimethylsiloxane) (PDMS) microfluidic immunosensor that integrates a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) optical detection system for a rapid and highly-sensitive quantification of salivary cortisol. The simple and non-invasive method of saliva sampling provides an interesting alternative to the blood, allowing a fast sampling at short intervals, relevant for many clinical diagnostic applications. The developed approach is based on the covalent immobilization of a coating antibody (Ab), a polyclonal anti-IgG, onto a treated PDMS surface. The coating Ab binds the capture Ab, an IgG specific for cortisol, allowing its correct orientation. Horseradish peroxidase (HRP)-labelled cortisol is added to compete with the cortisol in the sample, for the capture Ab binding sites. The HRP-labelled cortisol, bonded to the capture Ab, is measured through the HRP enzyme and the tetramethylbenzidine (TMB) substrate reaction. The cortisol quantification is performed by colorimetric detection of HRP-labelled cortisol, through optical absorption at 450nm, using a CMOS silicon photodiode as the photodetector. Under the developed optimized conditions presented here, e.g., microfluidic channels geometry, immobilization method and immunoassay conditions, the immunosensor shows a linear range of detection between 0.01-20ng/mL, a limit of detection (LOD) of 18pg/mL and an analysis time of 35min, featuring a great potential for point-of-care applications requiring continuous monitoring of the salivary cortisol levels during a circadian cycle.