Development of Biosensor for High Risk HPV Detection in Cervical Cancer(การพัฒนา Biosensor สำหรับการตรวจหาชนิดของเชื้อ Humanpapillomavirus ในผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก)
Keywords:
Quartz crystal microbalance(เครื่องมือตรวจวัดน้ำหนักระดับนาโนกรัม), Human papillomaviruses(มะเร็งปากมดลูก), Cervical cancer, QCM SensorAbstract
Persistence infection with high risk Human papilloma virus (HR-HPV) has been implicated as one of the major risk factor of cervical cancer development. In this study, we establish a DNA piezoelectric biosensor to detect 11 HR-HPV (type 16, 18, 45, 33, 39, 51, 52, 56, 58, 59 and 68) Biotinylated detection probe was attached on gold electrode 9 MHz Quartz crystal microbalance (QCM) using biotin-avidin linking system. Target DNA of 11 HR-HPV previously amplified with specific primers overhanging with detection probe sequence at their 5’ end were tested with our developed QCM biosensor. The sensitivity of detection on QCM sensor was comparable to the conventional agarose gel electrophoresis. Our QCM prototype demonstrates good precision with %CV of 6.5. In conclusion, QCM sensor can detect all 11 HR-HPV which isolated from cervical cancer tissues. The sensor should be further developed in couple with PCR for complete HPV detection. This sensor might be exerted as a new tool for fast HR-HPV screening in population based analysis.
สาเหตุของการเกิดมะเร็งปากมดลูกนั้นเกิดจากการติดเชื้อ Human papilloma virus (HPV) ชนิดที่เสี่ยงสูงในการศึกษาครั้งนี้อาศัยหลักการเครื่องมือตรวจวัดน้ำหนักระดับนาโนกรัมหรือ Quartz crystal microbalance (QCM) เพื่อตรวจหา ดีเอ็นเอของเชื้อ HPV ในชนิดที่เสี่ยงสูงจำนวน 11 ชนิดได้แก่ 16, 18, 45, 33, 39,
51, 52, 56, 58, 59 และ 68 โดยใช้โปรตีนไบโอตินที่ติดกับDetection probe นำมาติดอยู่บน QCM ขนาด 9 MHz สำหรับเป็นตัวตรวจจับดีเอ็นเอของเชื้อ HPV แต่ละชนิดโดยติด Detection sequence ที่ด้าน 5’ ของไพรเมอร์ดังกล่าว เพื่อให้ PCR ผลผลิตสามารถจับได้กับ Detection probe บน QCM sensor ผลทดลองพบว่าความไวของการตรวจวัดผลผลิต DNA ด้วย QCM sensor เท่ากับการตรวจวัดด้วยวิธี agarose gel electrophoresis และความแม่นยำของการตรวจวัด (%CV) เท่ากับ 6.5 % และผลการตรวจหาผลผลิต DNA โดยวิธี PCR ของเชื้อ HPV ชนิดเสี่ยงสูงจากผู้ป่วยมะเร็งปากมดลูก พบว่าให้ผลสอดคล้องกับการตรวจหา ผลผลิต DNA ด้วย agarose gel electrophoresis ซึ่งหลักการดังกล่าวสามารถพัฒนาไปสู่การทำ PCR และ QCM บนชิบและเป็นเครื่องมือหนึ่งสำหรับตรวจผู้ป่วยต่อไป
