Détection SERS quantitative de l’acide urique par la formation de nanojonctions plasmoniques précises dans des agrégats de nanoparticules d’or et de cucurbitacées

Résumé

Un complexe hôte-invité de cucurbit[7]uril et d’acide urique a été formé dans une solution aqueuse avant d’ajouter une petite quantité dans la solution Au NP pour la détection quantitative par spectroscopie Raman améliorée en surface (SERS) à l’aide d’un spectromètre modulaire.

Résumé

Ce travail décrit une méthode rapide et très sensible pour la détection quantitative d’un biomarqueur important, l’acide urique (UA), via la spectroscopie Raman améliorée en surface (SERS) avec une faible limite de détection d’environ 0,2 μM pour de multiples pics caractéristiques dans la région des empreintes digitales, à l’aide d’un spectromètre modulaire. Ce schéma de biodétection est médié par la complexation hôte-invité entre un macrocycle, un cucurbit[7]uril (CB7) et un UA, et la formation ultérieure de nanojonctions plasmoniques précises dans les nanoagrégats Au NP: CB7 auto-assemblés. Une synthèse Facile au NP des tailles souhaitables pour les substrats SERS a également été réalisée sur la base de l’approche classique de réduction du citrate avec une option à faciliter à l’aide d’un synthétiseur automatisé construit en laboratoire. Ce protocole peut être facilement étendu à la détection multiplexée de biomarqueurs dans les fluides corporels pour des applications cliniques.

Introduction

L’acide urique, qui est le produit final du métabolisme des nucléotides puriques, est un biomarqueur important dans le sérum sanguin et l’urine pour le diagnostic de maladies telles que la goutte, la prééclampsie, les maladies rénales, l’hypertension, les maladies cardiovasculaires et le diabète ^1,2,3,4,5. Les méthodes actuelles de détection de l’acide urique comprennent les essais enzymatiques colorimétriques, la chromatographie liquide à haute performance et l’électrophorèse capillaire, qui prennent du te....

Protocole

1. Synthèse des IP Au

1. Synthèse de graines Au via la méthode conventionnelle Turkevich²⁶
   1. Préparer 10 mL de solution de HAuCl_{4 de} 25 mM en dissolvant 98,5 mg de HAuCl₄· Précurseur 3H₂O avec 10 mL d’eau désionisée dans un flacon en verre.
      REMARQUE: Transférez une petite quantité de précurseur HAuCl₄ dans un bateau de pesage et utilisez une spatule en plastique au lieu d’une spatule métallique pour peser les cristaux, car le précurseur HAuCl₄ corrodera les articles de laboratoire en métal. L’étape de pesage doit être effectuée le plus rapidement possible, car HAuCl₄

Résultats

Dans la synthèse Au NP présentée, les spectres UV-Vis montrent un déplacement des pics LSPR de 521 nm à 529 nm après 10 étapes de croissance (Figure 4A,B) tandis que les données DLS montrent une distribution de taille étroite à mesure que la taille des NP Au augmente de 25,9 nm à 42,8 nm (Figure 4C,D). Les tailles moyennes de G0, G5 et G10 mesurées à partir d’images TEM (Figure 4E) sont respectiveme.......

Discussion

La méthode de synthèse automatisée décrite dans le protocole permet de synthétiser de manière reproductible les AU NP de tailles croissantes. Bien que certains éléments doivent encore être effectués manuellement, tels que l’ajout rapide de citrate de sodium pendant la synthèse des graines et la vérification périodique pour s’assurer que le tube PEEK est sécurisé, cette méthode permet des AU NP de grandes tailles (jusqu’à 40 nm), ce qui nécessiterait généralement plusieurs injections manuelles de HAuCl₄ et de c.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
40 nm nanoparticules d’or	NanoComposix	AUCN40-100M	NanoXact, 0,05 mg/ mL, nu (citrate)
Tube à centrifuger	Corning Falcon	14-432-22	50 mL volume
Cucurbitacée[7]uril	Fabrication		voir réf. 19
Chlorure d’or(III) trihydraté	Sigma aldrich	520918	&ge ; 99,9 % de métaux traces à base
seringue jetable Luer lock	Cole-Parmer	WZ-07945-15	d’un volume de 3 mL
	LuerTight	P-662	360 &mu ; m diamètre extérieur Tube à seringue Luer
Tube PEEK	IDEX	1572	360 &mu ; m diamètre extérieur, 150 &mu ; m coupe-tube
PEEK	IDEX	WZ-02013-30	Coupe-tube de chromatographie capillaire polymère pour 360 & micro ; m à 1/32" OD tube
Spectromètre Raman	Ocean Optics	QE pro
Citrate de sodium tribasique dihydraté	Sigma aldrich	S4641	Réactif ACS, &ge ; 99.0 %
Sonde sonisante
standard	Digi-Sense	WZ-08516-55	Pompe
seringue	Aladdin	ALADDIN2-220	2 seringues, volume maximal de la seringue 60 mL
Thermomètre à thermocouple	Digi-Sense	WZ-20250-91	Thermomètre à thermocouple à entrée unique avec thermomixeur d’étalonnage traçable NIST
	Eppendorf	5382000031	avec un SmartBlock Eppendorf pour tubes de 50 mL
Acide urique	Sigma aldrich	U2625	&ge ; 99 %, cristallin

en laboratoire de Adaptateur Luer-to-MicroTight de diamètre intérieur à de type K