SCOPUS
SCIE
Bioelectrocatalytic detection of glycated hemoglobin (HbA<sub>1c</sub>) based on the competitive binding of target and signaling glycoproteins to a boronate-modified surface
저자
Song, Seung Yeon ; Han, Yong Duk ; Park, Yoo Min ; Jeong, Chi Yong ; Yang, Yong Ju ; Kim, Moo Sub ; Ku, Yunhee ; Yoon, Hyun C.
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
355-362(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>We developed an electrochemical glycated hemoglobin (HbA<SUB>1c</SUB>) biosensor for diagnosing diabetes in whole human blood based on the competitive binding reaction of glycated proteins. Until now, no studies have reported a simple and accurate electrochemical biosensor for the quantification of HbA<SUB>1c</SUB> in whole blood. This is because it is very difficult to correctly distinguish HbA<SUB>1c</SUB> from large amounts of hemoglobin and other components in whole blood. To detect glycated hemoglobin, we used electrodes modified with boronic acid, which forms a covalent bond between its diol group and the cis–diol group of the carbohydrate moiety of glycated proteins. For accurate HbA<SUB>1c</SUB> biosensing, we first removed blood components (except for hemoglobin) such as glycated proteins and blood glucose as they interfere with the boronate-based HbA<SUB>1c</SUB> competition analysis by reacting with the boronate-modified surface via a cis–diol interaction. After hemoglobin separation, target HbA<SUB>1c</SUB> and GOx at a predetermined concentration were reacted through a competition onto the boronate-modified electrode, allowing HbA<SUB>1c</SUB> to be detected linearly within a range of 4.5–15% of the separated hemoglobin sample (HbA<SUB>1c</SUB>/total hemoglobin). This range covers the required clinical reference range of diabetes mellitus. Hence, the proposed method can be used for measuring %HbA<SUB>1c</SUB> in whole human blood, and can also be applied to measuring the concentration of various glycated proteins that contain peripheral sugar groups.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P>▸ We developed an accurate electrochemical HbA<SUB>1c</SUB> biosensor in whole human blood based on the competitive binding reaction of glycated proteins. ▸ Hemoglobin was separated from other blood components using a zinc ion-mediated separation method. ▸ Target HbA<SUB>1c</SUB> and signaling GOx was bound competitively onto the boronate group-modified electrode. ▸ HbA<SUB>1c</SUB> concentrations were determined linearly within a range of 4.5–15%, covering the required clinical reference range.</P>
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