تم تشكيل مركب مضيف ضيف من القرعيات[7] أوريل وحمض اليوريك في محلول مائي قبل إضافة كمية صغيرة إلى محلول Au NP لاستشعار التحليل الطيفي رامان الكمي المحسن للسطح (SERS) باستخدام مقياس الطيف المعياري.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الكشف الكمي SERS عن حمض اليوريك عن طريق تكوين تقاطعات نانوية بلازمونية دقيقة داخل مجاميع جسيمات الذهب النانوية والقرعيات[n]uril
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يصف هذا العمل طريقة سريعة وحساسة للغاية للكشف الكمي عن علامة حيوية مهمة، حمض اليوريك (UA)، عن طريق التحليل الطيفي لرامان المحسن سطحيا (SERS) مع حد اكتشاف منخفض يبلغ ~ 0.2 ميكرومتر لقمم مميزة متعددة في منطقة بصمات الأصابع، باستخدام مطياف معياري. يتم توسط مخطط الاستشعار الحيوي هذا من خلال تعقيد المضيف والضيف بين الدورة الكبيرة والقرعيات[7] uril (CB7) و UA، والتكوين اللاحق للتقاطعات النانوية البلازمونية الدقيقة داخل المجاميع النانوية Au NP: CB7 ذاتية التجميع. كما تم إجراء توليف سهل من Au NP للأحجام المرغوبة لركائز SERS استنادا إلى نهج الحد من السترات الكلاسيكي مع خيار يتم تسهيله باستخدام جهاز توليف آلي تم بناؤه في المختبر. يمكن توسيع هذا البروتوكول بسهولة ليشمل الكشف المتعدد الإرسال عن المؤشرات الحيوية في سوائل الجسم للتطبيقات السريرية.
المقدمة
حمض اليوريك ، وهو المنتج النهائي لعملية التمثيل الغذائي لنيوكليوتيدات البيورين ، هو علامة حيوية مهمة في مصل الدم والبول لتشخيص أمراض مثل النقرس وتسمم الحمل وأمراض الكلى وارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب والأوعية الدموية والسكري1،2،3،4،5. تشمل الطرق الحالية للكشف عن حمض اليوريك الفحوصات الأنزيمية اللونية ، والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء والرحلان الكهربائي الشعري ، والتي تستغرق وقتا طويلا ومكلفة وتتطلب إعداد عينات متطورة6،7،8
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. توليف NPs الاتحاد الافريقي
- تخليق بذور الاتحاد الإفريقي عن طريق طريقة Turkevich التقليدية26
- تحضير 10 مل من محلول HAuCl 4 25 mM عن طريق إذابة 98.5 ملغ من HAuCl4· 3H2O السلائف مع 10 مل من الماء منزوع الأيونات في قارورة زجاجية.
ملاحظة: انقل كمية صغيرة من سلائف HAuCl 4 إلى قارب وزن واستخدم ملعقة بلاستيكية بدلا من ملعقة معدنية لوزن البلورات لأن سلائف HAuCl4 ستؤدي إلى تآكل أدوات المختبرات المعدنية. يجب تنفيذ خطوة الوزن في أسرع وقت ممكن ، لأن HAuCl4 استرطابي وبالتالي سيزيد وزنه بمرور الوقت عن طريق امتصاص الماء من الغلاف الجوي. HAuCl4 شديد التآكل ويمكن أ....
- تحضير 10 مل من محلول HAuCl 4 25 mM عن طريق إذابة 98.5 ملغ من HAuCl4· 3H2O السلائف مع 10 مل من الماء منزوع الأيونات في قارورة زجاجية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
في توليف Au NP المقدم ، تظهر أطياف UV-Vis تحولا في قمم LSPR من 521 نانومتر إلى 529 نانومتر بعد 10 خطوات متنامية (الشكل 4 A ، B) بينما تظهر بيانات DLS توزيعا ضيقا للحجم حيث يزداد حجم Au NPs من 25.9 نانومتر إلى 42.8 نانومتر (الشكل 4C ، D). يبلغ متوسط أحجام G0 و G5 و G10 المقاسة من صور TEM (الشكل 4E) 20.1 ± 2.1 نانومتر و 32.5 ± 2.3 نانومتر و 40.0 ± 2.2 نانومتر على التوالي ، مع حساب 200 جسيم في كل حالة........
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تسمح طريقة التوليف الآلي الموصوفة في البروتوكول بتوليف Au NPs ذات الأحجام المتزايدة بشكل متكرر. على الرغم من وجود بعض العناصر التي لا تزال بحاجة إلى تنفيذها يدويا ، مثل الإضافة السريعة لسترات الصوديوم أثناء تخليق البذور والتحقق بشكل دوري للتأكد من أن أنابيب PEEK آمنة ، فإن هذه الطريقة تسمح ل Au NPs ذات الأحجام الكبيرة (حتى 40 نانومتر) ، والتي تتطلب عادة حقن يدوية متعددة من HAuCl4 وسترات الصوديوم ، ليتم تصنيعها عن طريق الإضافة المستمرة على مدى فترة طويلة من الزمن.
يمكن إجراء مزيد من.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
تي سي إل ممتنة للدعم المقدم من منحة الجمعية الملكية للأبحاث 2016 R1 (RG150551) وجائزة UCL BEAMS Future Leader Award الممولة من خلال جائزة الرعاية المؤسسية من قبل EPSRC (EP/P511262/1). WIKC و TCL و IPP ممتنون للمنحة الدراسية الممولة من برنامج A*STAR-UCL RESEARCH ATTACHMENT من خلال EPSRC M3S CDT (EP/L015862/1). تود GD و TJ أن تشكر EPSRC M3S CDT (EP / L015862/1) على رعاية طلابها. تعترف TJ و TCL بابتكارات Camtech للمساهمة في طلاب TJ. جميع المؤلفين ممتنون لصندوق الوصول المفتوح UCL.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 40 نانومتر من الجسيمات النانوية الذهبية | NanoComposix | AUCN40-100M | NanoXact ، 0.05 مجم / مل ، عارية (سيترات) |
| أنبوب الطرد المركزي | Corning Falcon | 14-432-22 | حجم 50 مل |
| Cucurbit [7] uril | صنع | انظر المرجع 19 | |
| الذهب (III) كلوريد ثلاثي الهيدرات | Sigma aldrich | 520918 | 99.9٪ أساس المعادن النزرة |
| حقنة يمكن التخلص | Cole-Parmer | WZ-07945-15 | حجم 3 مل |
| Luer-to-MicroTight محول | LuerTight | P-662 | 360 & م القطر الخارجي الأنابيب إلى Luer حقنة |
| نظرة خاطفة الأنابيب | IDEX | 1572 | 360 & م القطر الخارجي ، 150 مو ؛ م القطر الداخلي |
| PEEK الأنابيب القاطع | IDEX | WZ-02013-30 | أنابيب كروماتوغرافيا البوليمر الشعري ل 360 & micro ؛ م إلى 1/32 "OD الأنابيب |
| مطياف رامان | بصريات المحيط | QE برو | |
| سترات الصوديوم ثنائي الهيدرات ثلاثي القاعدة | سيجما ألدريتش | S4641 | ACS كاشف ، & ge ؛ 99.0٪ |
| مسبار قياسي للصوتيات | |||
| Digi-Sense | WZ-08516-55 | مضخة | |
| حقنة | K علاء الدين | ALADDIN2-220 | 2 حقنة ، أقصى حجم للحقنة 60 مل |
| ميزان حرارة مزدوج حراري | Digi-Sense | WZ-20250-91 | حرارة مزدوج حراري أحادي الإدخال مع خلاط |
| حراري قابل للتتبع من NIST5382000031 Eppendorf | مع Eppendorf SmartBlock لأنابيب 50 مل | ||
| حمض اليوريك | Sigma aldrich | U2625 | & ge ؛ 99٪ ، بلوري |
المراجع
- Villa, J. E. L., Poppi, R. J. A portable SERS method for the determination of uric acid using a paper-based substrate and multivariate curve resolution. Analyst. 141 (6), 1966-1972 (2016).
- Westley, C., et al.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
![الكشف الكمي SERS عن حمض اليوريك عن طريق تكوين تقاطعات نانوية بلازمونية دقيقة داخل مجاميع جسيمات الذهب النانوية والقرعيات[n]uril](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F61682.jpg&w=3840&q=75)