Name: ביואנליזה של פיזור ראמאן משופרת ללא תוויות ללא תוויות המבוססת על ננו-גשושיות Au Carbon נקודות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-06-09T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 19 s
Description: חקור ביואימג'ינג ללא תוויות של תאים חיים באמצעות ננוגשושיות SERS מבוססות פחמן וזהב. שיטה זו מאפשרת זיהוי חיידקים וניתוח מולקולרי לא הרסני ברמת התא הבודד.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (32071399 ו-62175071), תוכנית המדע והטכנולוגיה של גואנגזו (2019050001), קרן המחקר הבסיסית והיישומית של גואנגדונג (2021A1515011988), והקרן הפתוחה של מעבדת המפתח למדע אופטואלקטרוניקה וטכנולוגיה לרפואה (אוניברסיטת פוג'יאן נורמל), משרד החינוך, סין (JYG2009).

1. המצאת Au@CDs
הערה: איור 1 מדגים הליך ייצור עבור Au@CDs.
<ol><li>הכן תמיסת CD באמצעות חומצת לימון (CA) וחומצה גאלית (GA) באמצעות הליך טיפול הידרותרמי טיפוסי18. הוסף 100 μL של 3.0 מ"ג mL-1 של תמיסת CD מוכן לתוך 200 μL של 10 mM חומצה כלורואורית (HAuCl4) (ראה טבלה של חומרים) בטמפרטורת החדר במשך 10 שניות עד לקבלת תרחיף סגול.</li>
	<li>צנטריפוגו את המתלה הסגול ב-4,000 × גרם למשך 10 דקות בטמפרטורת החדר והוציאו בעדינות את הסופרנאטנט באמצעות פיפטה אם קשה להסיר את Au@CD הקולואידים.</li>
	<li>השהה מחדש את Au@CDs עם 200 μL של מים deionized (התנגדות של 18.2 MΩcm) כדי לשטוף את עודפי CDs.</li>
	<li>חזור על שלב 1.2 וקבל את NPs קליפת הליבה, מפוזרים מחדש ב 100 μL של מים deionized, ולאחסן ב 4 ° C. ניתן לאחסן את NPs למשך חודש אחד.</li>
</ol>2. אפיון Au@CDs
<ol><li>מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת (TEM)<ol><li>השאירו את דגימות ה-CD וה-Au@CD למשך הלילה בטמפרטורה של -80°C כדי לבצע ליופיליזציה מתמיסה קפואה ולמחוץ לאחר ליופיליזציה לאבקה.</li>
		<li>פזרו את דגימות האבקה המתקבלות לתוך המים שעברו דה-יוניזציה כראוי על ידי סוניקציה, בעוצמה של 100%, למשך 5 דקות.</li>
		<li>שחררו כמה טיפות של מתלה הדגימה על רשת TEM מצופה Cu המכוסה בסרט פחמן תחרה, וצלמו תמונות לאחר הייבוש באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת במתח תאוצה של 200 קילו-וולט (ראו טבלת חומרים).</li>
	</ol></li>
	<li>ספקטרוסקופיית אינפרא אדום התמרת פורייה (FT-IR)<ol><li>חזור על שלב 2.1.1 כדי לקבל דגימות כוח, טחן כמה חלקיקי KBr מיובשים מראש לאבקות במכתש, הוסף קמצוץ מהדגימה וערבב עם אבקות KBr בו זמנית לאפיון IR16.</li>
	</ol></li>
	<li>ספקטרוסקופיית ספיגה אולטרה סגול-נראה-קרוב אינפרא אדום (UV-vis-NIR)<ol><li>הכינו את המתלה של תקליטורים Au@CDs בריכוז מתאים כדי לוודא שהספיגה תהיה פחות מאחת ובצעו אפיון UV-vis-NIR16.</li>
	</ol></li>
	<li>ספקטרום ראמאן<ol><li>הפעל את לייזר המוליכים למחצה 785 ננומטר, עם עוצמת לייזר של 10 mW והגדלה התנגדות של פי 20. הגדר את משך החשיפה ל- 5 שניות ואת מספר ההצטברות לשלוש.</li>
		<li>הוסף נפח שווה של דגימות Au@CDs מוכנות ל- 5 μL של תמיסת מתילן כחול (MB) וערבב היטב.</li>
		<li>הניחו טיפה של מתלה על מצע הפליז כדי לאסוף את ספקטרום SERS.</li>
	</ol></li>
</ol>3. תרבית תאים
<ol><li>תרבית תאי קרצינומה ריאתיים אפיתליאליים אנושיים (תאי A549, עברו במעבדה) בתווך הנשר המעובד של דולבקו (DMEM) בתוספת 10% נסיוב בקר עוברי (FBS) ו-1% פניצילין-סטרפטומיצין ודגרים באינקובטור לח ב-37 מעלות צלזיוס עם 5% CO2.</li>
	<li>זרעו את התאים בצלחות של 96 בארות (1 × 10,5 תאים/באר) וטפלו עם Au@CDs בריכוזים שונים בטווח של 20-100 מיקרומטר. השתמשו בערכת בדיקה CCK-8 כדי למדוד את כדאיות התא (ראו טבלת חומרים). בכל טיפול נעשה שימוש בכפילויות עצמאיות.</li>
	<li>לביצוע ניסויי SERS, בצע את השלבים הבאים:<ol><li>הכניסו שבב ספיר סטרילי (ראו טבלת חומרים) לצלחות של 12 בארות ואז זרעו את התאים על באר אחת עם 1 מ"ל של תווך. דגרו על הצלחות באינקובטור לח בטמפרטורה של 37°C עם 5%CO2למשך הלילה כדי להגיע למפגש של 70%-80%.</li>
		<li>מוסיפים את Au@CDs לבאר הבודדת ודגרים במשך 4-6 שעות. הערה: לפני הדגירה, בדוק את יציבות המצעים, במיוחד NPs בשלב התמיסה. חומרים אלה רגישים להתכלות באמצעות תהליכי פירוק, צבירה ושיקוע במהלך אחסון ושימוש, מה שעשוי להפחית הפסדי EM ולהפחית את פעילות SERS. באופן משמעותי יותר, עבור ספיגה תאית, זה יכול להיות מושפע במידה רבה על ידי גודל NPs22.</li>
		<li>במהלך הדגירה, הסובסטרטים ייכנסו לתאים באמצעות ספיגה אנדוציטית. לאחר הדגירה, התבוננו בתאים תחת מיקרוסקופ אופטי עד שכמה חלקיקים שחורים נראים בתוך התאים. הערה: אם עוצמת ה-SERS חלשה, נסה לשפר את ריכוז Au@CD או להאריך את זמן הדגירה.</li>
		<li>הסר את המדיום, שטוף בעדינות את שבבי הספיר במי מלח חוצצי פוספט (PBS), וטבול אותם ב- PBS לזיהוי SERS16.</li>
	</ol></li>
</ol>4. ניסויים ב-Cell SERS
<ol><li>פתח את המחשב, הפעל את ספקטרומטר ראמאן, הפעל את התוכנה ולאחר מכן הפעל את הלייזר 785 ננומטר (ראה טבלת חומרים).</li>
	<li>לחץ על מדידה חדשה והתחל רכישה ספקטרלית חדשה. כייל17 עם פרוסות סיליקון לפני מדידת הדגימה.</li>
	<li>קח עדשת אובייקטיבי 20x כדי להבטיח תמונה סלולרית ברורה נצפית, ולאחר מכן שנה את עדשת המטרה ל 50x. הגדר את עוצמת הלייזר מנמוך לגבוה ואת זמן החשיפה וההצטברות המתאימים. הערה: לפני מדידת SERS, בדוק את עוצמת הלייזר המתאימה כדי למנוע נזק בלתי הפיך לתאים וודא שהפרמטרים של הרכישה עקביים. עוצמת SERS קשורה לעוצמת לייזר, גודל ספוט, הצטברות וזמן חשיפה.</li>
	<li>בחר נקודת תאים למדידה ולחץ על הפעל. כל תא נמדד על ידי 20 נקודות, ו -10 תאים נמדדים כדי לקחת את הממוצע. הערה: רכיבים תוך-תאיים הם מורכבים, מה שמוביל לפער ספקטרום רחב. לכן, קחו ספקטרום באזורים תאיים דומים וקחו כמה שיותר ספקטרום.</li>
	<li>שמור את הספקטרה.</li>
	<li>לחץ על New Streamline image acquisition, לאחר מכן לחץ על סקירת וידאו, בחר את הטווח לצילום ולחץ על אישור. הגדר את הפרמטרים: ייעול קצה של 785 ננומטר, מרכז של 1,200 ס"מ-1, משך חשיפה של 5 שניות, מספר הצטברות של שלוש ועוצמת לייזר של 50%.</li>
	<li>לחץ על הדמיה חדשה של חיים, בחר אות לקו בסיס, הגדר את הטווח ממגבלה ראשונה 625 למגבלה שנייה 1,700, ולאחר מכן לחץ על הגדרת אזור. לאחר מכן הגדר את השלבים המתאימים ולחץ על החל ואישור. לבסוף, לחץ על הפעל כדי להתחיל לבצע הדמיית SERS.</li>
</ol>5. תרבית חיידקים ומדידות SERS
<ol><li>דילול תרביות לילה של E. coli ו- S. aureus (1:100) ב- 5 מ"ל של התווך החדש לוריא-ברטאני (LB) (ראה טבלת חומרים). לאחר צמיחה ב 37 ° C ל A600 0.4 עד 0.6, צנטריפוגה את התרבית ב 5,000 × גרם במשך 5 דקות כדי לגלול את התאים.</li>
	<li>השהה מחדש את הכדוריות ב 1 מ"ל של PBS ולאחר מכן 5 דקות 5,000 × גרם צנטריפוגה (בטמפרטורת החדר) פעמיים.</li>
	<li>ערבבו את תרבית החיידקים עם Au@CDs והתבוננו בתערובת ישירות מתחת לפלטפורמת SERS.</li>
</ol>6. ניתוח נתונים
<ol><li>החלק את הספקטרום ותקן את קו הבסיס.</li>
	<li>בצע ניתוח רכיבים עיקריים (PCA)16 עם הנתונים המעובדים.</li>
</ol>

ניתוח SERS ללא תוויות: ננו-גשושיות Au@Carbon נקודות לטביעת אצבע מולקולרית

<ol><li>Zenobi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+metabolomics%3A+analytical+and+biological+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Single-cell metabolomics: analytical and biological perspectives.</a> Science. 342 (6163), 1243259(2013).</li>
<li>Dong, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+visualization+of+dual+intercellular+signal+transductions+via+SERS+imaging+of+membrane+proteins+dimerization+on+single+cells%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Simultaneous visualization of dual intercellular signal transductions via SERS imaging of membrane proteins dimerization on single cells.</a> ACS Nano. 16 (9), 14055-14065 (2022).</li>
<li>Lane, L. A., Qian, X., Nie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+nanoparticles+in+medicine%3A+from+label-free+detection+to+spectroscopic+tagging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">SERS nanoparticles in medicine: from label-free detection to spectroscopic tagging.</a> Chemical Reviews. 115 (19), 10489-10529 (2015).</li>
<li>Langer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Present+and+future+of+surface-enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Present and future of surface-enhanced Raman scattering.</a> ACS Nano. 14 (1), 28-117 (2020).</li>
<li>Zong, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-enhanced+Raman+spectroscopy+for+bioanalysis%3A+reliability+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Surface-enhanced Raman spectroscopy for bioanalysis: reliability and challenges.</a> Chemical Reviews. 118 (10), 4946-4980 (2018).</li>
<li>Jiang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-enhanced+Raman+scattering-based+sensing+in+vitro%3A+facile+and+label-free+detection+of+apoptotic+cells+at+the+single-cell+level%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Surface-enhanced Raman scattering-based sensing in vitro: facile and label-free detection of apoptotic cells at the single-cell level.</a> Analytical Chemistry. 85 (5), 2809-2816 (2013).</li>
<li>Qi, G., Diao, X., Hou, S., Kong, J., Jin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+SERS+detection+of+protein+damage+in+organelles+under+electrostimulation+with+2D+AuNPs-based+nanomembranes+as+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Label-free SERS detection of protein damage in organelles under electrostimulation with 2D AuNPs-based nanomembranes as substrates.</a> Analytical Chemistry. 94 (43), 14931-14937 (2022).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trimer+structures+formed+by+target-triggered+AuNPs+self-assembly+inducing+electromagnetic+hot+spots+for+SERS-fluorescence+dual-signal+detection+of+intracellular+miRNAs%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Trimer structures formed by target-triggered AuNPs self-assembly inducing electromagnetic hot spots for SERS-fluorescence dual-signal detection of intracellular miRNAs.</a> Biosensors and Bioelectronics. 224, 115051(2023).</li>
<li>Živanović, V., Milewska, A., Leosson, K., Kneipp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+structure+and+interactions+of+lipids+in+the+outer+membrane+of+living+cells+based+on+surface-enhanced+Raman+scattering+and+liposome+models%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Molecular structure and interactions of lipids in the outer membrane of living cells based on surface-enhanced Raman scattering and liposome models.</a> Analytical Chemistry. 93 (29), 10106-10113 (2021).</li>
<li>Cong, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+droplet-SERS+platform+for+single-cell+cytokine+analysis+via+a+cell+surface+bioconjugation+strategy%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Microfluidic droplet-SERS platform for single-cell cytokine analysis via a cell surface bioconjugation strategy.</a> Analytical Chemistry. 94 (29), 10375-10383 (2022).</li>
<li>Tan, Z., Zhu, C., Han, L., Liao, X., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+and+dark-field+scattering+dual-mode+detection+of+intracellular+hydrogen+peroxide+using+biocompatible+Au%40+COF+nanosensor%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+B%3A+Chemical%22%5BJournal%5D)">SERS and dark-field scattering dual-mode detection of intracellular hydrogen peroxide using biocompatible Au@ COF nanosensor.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 373, 132770(2022).</li>
<li>Pan, X. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-long+SERS+active+single+silver+nanowires+for+molecular+imaging+in+2D+and+3D+cell+culture+models%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors%22%5BJournal%5D)">Super-long SERS active single silver nanowires for molecular imaging in 2D and 3D cell culture models.</a> Biosensors. 12 (10), 875(2022).</li>
<li>Liu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+two-dimensional+fingerprint+nanoprobe+based+on+black+phosphorus+for+bio-SERS+analysis+and+chemo-photothermal+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">A two-dimensional fingerprint nanoprobe based on black phosphorus for bio-SERS analysis and chemo-photothermal therapy.</a> Nanoscale. 10 (39), 18795-18804 (2018).</li>
<li>Bruzas, I., Lum, W., Gorunmez, Z., Sagle, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+surface-enhanced+Raman+spectroscopy+%28SERS%29+substrates+for+lipid+and+protein+characterization%3A+sensing+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Advances in surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrates for lipid and protein characterization: sensing and beyond.</a> Analyst. 143 (17), 3990-4008 (2018).</li>
<li>Li, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+analysis+of+carcinoma-associated+fibroblasts+in+a+tumor+microenvironment+based+on+targeted+2D+nanosheets%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">SERS analysis of carcinoma-associated fibroblasts in a tumor microenvironment based on targeted 2D nanosheets.</a> Nanoscale. 12 (3), 2133-2141 (2020).</li>
<li>Fei, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Au+NP%40MoS2quantum+dots+core%40shell+nanocomposites+for+SERS+bio-analysis+and+label-free+bio-imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Au NP@MoS2quantum dots core@shell nanocomposites for SERS bio-analysis and label-free bio-imaging.</a> Materials. 10 (6), 650(2017).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+label-free+SERS+detection+of+foodborne+pathogenic+bacteria+based+on+hafnium+ditelluride-Au+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Innovative+Optical+Health+Sciences%22%5BJournal%5D)">Rapid label-free SERS detection of foodborne pathogenic bacteria based on hafnium ditelluride-Au nanocomposites.</a> Journal of Innovative Optical Health Sciences. 13 (5), 2041004(2020).</li>
<li>Jin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precisely+controllable+core-shell+Ag%40+carbon+dots+nanoparticles%3A+application+to+in+situ+super-sensitive+monitoring+of+catalytic+reactions%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Precisely controllable core-shell Ag@ carbon dots nanoparticles: application to in situ super-sensitive monitoring of catalytic reactions.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (41), 27956-27965 (2016).</li>
<li>Luo, P., Li, C., Shi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+gold%40+carbon+dots+composite+nanoparticles+for+surface+enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Synthesis of gold@ carbon dots composite nanoparticles for surface enhanced Raman scattering.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 14 (20), 7360-7366 (2012).</li>
<li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accurate+SERS+monitoring+of+the+plasmon+mediated+UV%2Fvisible%2FNIR+photocatalytic+and+photothermal+catalytic+process+involving+Ag%40carbon+dots%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Accurate SERS monitoring of the plasmon mediated UV/visible/NIR photocatalytic and photothermal catalytic process involving Ag@carbon dots.</a> Nanoscale. 13 (2), 1006-1015 (2021).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+state+carbon+dots+as+both+reductant+and+stabilizer+for+the+synthesis+of+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Reduced state carbon dots as both reductant and stabilizer for the synthesis of gold nanoparticles.</a> Carbon. 64, 499-506 (2013).</li>
<li>Zhu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physicochemical+properties+determine+nanomaterial+cellular+uptake%2C+transport%2C+and+fate%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts+of+Chemical+Research%22%5BJournal%5D)">Physicochemical properties determine nanomaterial cellular uptake, transport, and fate.</a> Accounts of Chemical Research. 46 (3), 622-631 (2013).</li>
<li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+monitoring+of+photoinduced-enhanced+oxidative+stress+amplifier+on+Au%40+carbon+dots+for+tumor+catalytic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Light%3A+Science+%26+Applications%22%5BJournal%5D)">SERS monitoring of photoinduced-enhanced oxidative stress amplifier on Au@ carbon dots for tumor catalytic therapy.</a> Light: Science & Applications. 11 (1), 286(2022).</li>
<li>Fiori, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+photostable+carbon+dots+from+citric+acid+for+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Highly photostable carbon dots from citric acid for bioimaging.</a> Materials. 15 (7), 2395(2022).</li>
<li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+carbon+dots-based+nanoparticles+and+their+research+of+bioimaging+and+targeted+antitumor+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research.+Part+B%2C+Applied+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Preparation of carbon dots-based nanoparticles and their research of bioimaging and targeted antitumor therapy.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part B, Applied Biomaterials. 110 (1), 220-228 (2022).</li>
<li>Chen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Red%2C+green%2C+and+blue+light-emitting+carbon+dots+prepared+from+gallic+acid+for+white+light-emitting+diode+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Advances%22%5BJournal%5D)">Red, green, and blue light-emitting carbon dots prepared from gallic acid for white light-emitting diode applications.</a> Nanoscale Advances. 4 (1), 14-18 (2022).</li>
<li>Byram, C., Moram, S. S. B., Shaik, A. K., Soma, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Versatile+gold+based+SERS+substrates+fabricated+by+ultrafast+laser+ablation+for+sensing+picric+acid+and+ammonium+nitrate%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Versatile gold based SERS substrates fabricated by ultrafast laser ablation for sensing picric acid and ammonium nitrate.</a> Chemical Physics Letters. 685, 103-107 (2017).</li>
<li>Efrima, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+SERS+of+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Raman+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Understanding SERS of bacteria.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 40 (3), 277-288 (2009).</li>
<li>Movasaghi, Z., Rehman, S., Rehman, I. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raman+spectroscopy+of+biological+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Spectroscopy+Reviews%22%5BJournal%5D)">Raman spectroscopy of biological tissues.</a> Applied Spectroscopy Reviews. 42 (5), 493-541 (2007).</li>
<li>Mushtaq, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-enhanced+Raman+spectroscopy+%28SERS%29+for+monitoring+colistin-resistant+and+susceptible+E.+coli+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+A%3A+Molecular+and+Biomolecular+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) for monitoring colistin-resistant and susceptible E. coli strains.</a> Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 278, 121315(2022).</li>
<li>Mosier-Boss, P. A., Sorensen, K. C., George, R. D., Obraztsova, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+substrates+fabricated+using+ceramic+filters+for+the+detection+of+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+A%3A+Molecular+and+Biomolecular+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">SERS substrates fabricated using ceramic filters for the detection of bacteria.</a> Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 153, 591-598 (2016).</li>
<li>Zhang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+insights+into+increasing+antibiotic+resistance+in+Staphylococcus+aureus+by+label-free+SERS+using+a+portable+Raman+spectrometer%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+A%3A+Molecular+and+Biomolecular+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Dynamic insights into increasing antibiotic resistance in Staphylococcus aureus by label-free SERS using a portable Raman spectrometer.</a> Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 273, 121070(2022).</li>
<li>Li, J. F., Zhang, Y. J., Ding, S. Y., Panneerselvam, R., Tian, Z. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Core-shell+nanoparticle-enhanced+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Core-shell nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy.</a> Chemical Reviews. 117 (7), 5002-5069 (2017).</li>
<li>Bodelon, G., Montes-Garcia, V., Perez-Juste, J., Pastoriza-Santos, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-enhanced+Raman+scattering+spectroscopy+for+label-free+analysis+of+P.+aeruginosa+quorum+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cellular+and+Infection+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Surface-enhanced Raman scattering spectroscopy for label-free analysis of P. aeruginosa quorum sensing.</a> Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 8, 143(2018).</li>
<li>Weiss, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-enhanced+Raman+spectroscopy+of+microorganisms%3A+limitations+and+applicability+on+the+single-cell+level%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Surface-enhanced Raman spectroscopy of microorganisms: limitations and applicability on the single-cell level.</a> Analyst. 144 (3), 943-953 (2019).</li>
<li>Oliveira, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiplex+SERS+phenotyping+of+single+cancer+cells+in+microdroplets%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Optical+Materials%22%5BJournal%5D)">Multiplex SERS phenotyping of single cancer cells in microdroplets.</a> Advanced Optical Materials. 11 (1), 2201500(2023).</li>
<li>Ho, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+identification+of+pathogenic+bacteria+using+Raman+spectroscopy+and+deep+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Rapid identification of pathogenic bacteria using Raman spectroscopy and deep learning.</a> Nature Communications. 10 (1), 4927(2019).</li>
<li>Spedalieri, C., Kneipp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+enhanced+Raman+scattering+for+probing+cellular+biochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Surface enhanced Raman scattering for probing cellular biochemistry.</a> Nanoscale. 14 (14), 5314-5328 (2022).</li>
<li>Weng, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+sensitive+and+reliable+detection+of+microRNA+for+clinically+disease+surveillance+using+SERS+biosensor+integrated+with+catalytic+hairpin+assembly+amplification+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%26+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Highly sensitive and reliable detection of microRNA for clinically disease surveillance using SERS biosensor integrated with catalytic hairpin assembly amplification technology.</a> Biosensors & Bioelectronics. 208, 114236(2022).</li>
<li>Wang, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Target-triggered+nanomaterial+self-assembly+induced+electromagnetic+hot-Spot+Generation+for+SERS-fluorescence+dual-mode+in+situ+monitoring+MiRNA-guided+phototherapy%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Target-triggered nanomaterial self-assembly induced electromagnetic hot-Spot Generation for SERS-fluorescence dual-mode in situ monitoring MiRNA-guided phototherapy.</a> Analytical Chemistry. 93 (41), 13755-13764 (2021).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

לסיכום, Au@CDs עם מעטפת CD דקה במיוחד של 2.1 ננומטר יוצרו בהצלחה. הננו-מרוכבים מראים רגישות SERS גבוהה יותר מאשר Au NPs טהורים. כמו כן, Au@CDs בעלי ביצועים מצוינים ביכולת שחזור ויציבות לטווח ארוך. מחקר נוסף כולל לקיחת Au@CDs כמצעים לביצוע הדמיית SERS של תאי A54931 ולאיתור שני זני חיידקים32. הוכח כי Au@CDs יכול לשמש כבדיקת SERS רגישה במיוחד המבוססת בעיקר על השיפור הכימי בין Au NPs ו- CDs.
ישנן מספר נקודות מפתח במהלך מדידות SERS בפרוטוקול הקודם. רא...

אנליזה של תא בודד חיונית לחקר חשיפת ההטרוגניות התאית ולהערכת המצב המקיף של התא. התגובה המיידית של התא למיקרו-סביבה מצדיקה גם אנליזה של תא בודד1. עם זאת, ישנן כמה מגבלות לטכניקות הנוכחיות. זיהוי פלואורסצנטי יכול להיות מיושם על אנליזה של תא יחיד, אך הוא מוגבל על ידי רגישות נמוכה. אתגרים אחרים נובעים מהרקע הפלואורסצנטי המסובך של התאים וההלבנה הפלואורסצנטית תחת קרינה ארוכת טווח2. פיזור ראמאן משופר פני השטח (SERS) עשוי להתאים מבחינת אנליזה של תא בודד בשל יתרונותיו, כולל (1) שיקוף המידע המולקולרי הפנימי של טביעות האצבע והמצב המיידי, (2) רגישות פני שטח גבוהה במיוחד, (3) זיהוי מולטיפלקס נוח, (4) יציבות אור גבוהה, (5) ניתן לכמת זיהוי לצורך ניתוח השוואתי, (6) הימנעות מפלואורסצנטיות תאית עם עירור אורך גל NIR, (7) ניתן לבצע גילוי במימי תאי ניתן לכוון את הזיהוי לסביבה ו-(8) לאזור ספציפי בתוך התא 3,4,5.
ישנם שני מנגנונים מוכרים באופן נרחב להבנת SERS כתופעה בסיסית: שיפור אלקטרומגנטי (EM) כסיבה דומיננטית ושיפור כימי (CM). EM מתייחס, בתדירות נתונה של השדה המרגש, לתנודה של אלקטרונים קולקטיביים המונעים על ידי גלים אלקטרומגנטיים כאשר תדירות אור האירוע תואמת את תדירות האלקטרונים החופשיים המתנדנדים במתכת, מה שיוצר תהודה פלסמונית פני השטח (SPR). כאשר SPR מקומי (LSPR) מתרחש באמצעות לייזר האירוע הפוגע בננו-חלקיקי המתכת (NPs), זה מוביל לבליעת התהודה או פיזור של אור האירוע. כתוצאה מכך, עוצמת השדה האלקטרומגנטי על פני השטח של NPs מתכת יכולה להיות משופרת על ידי שניים עד חמישה סדרים4. עם זאת, המפתח לשיפור העצום ב- SERS אינו NP מתכתי יחיד, אלא הפער בין שני NPs, מה שיוצר נקודות חמות. CM נוצר משני צדדים, כולל (1) אינטראקציות בין מולקולות מטרה ו-NPs מתכתיים ו-(2) מולקולות מטרה המסוגלות להעביר אלקטרונים אל NPsמתכת 4,5 וממנה. פרטים ממצים יותר ניתן למצוא במאמרי סקירהאלה 4,5. מספר שיטות מבטיחות לחישה ביולוגית ודימות SERS בתאים חיים הוצגו בספרות קודמת, למשל, זיהוי תאים אפופטוטיים6, חלבונים באברונים7, miRNA תוך תאי8, קרומי שומנים תאיים,9 ציטוקינים10, ומטבוליטים 11 בתאים חיים, כמו גם זיהוי וניטור של תאים על ידי דימות SERS קונפוקלי2, 11,12,13. באופן מעניין, SERS ללא תוויות מציג את היתרון הייחודי של SERS, שיכול לתאר ספקטרום מולקולרי פנימי5.
בעיה מרכזית עבור SERS ללא תוויות היא מצע רציונלי ואמין. מצעי SERS טיפוסיים הם NPs מתכת אצילה בגלל היכולת המצוינת שלהם לפזר הרבה אור14. כיום, יותר ויותר תשומת לב מוקדשת לננו-מרוכבים בשל התכונות הפיזיקליות והכימיות המדהימות שלהם והתאימות הביולוגית. באופן משמעותי יותר, ננו-מרוכבים יכולים להראות פעילות SERS טובה יותר בגלל הקרינה האלקטרומגנטית האינטנסיבית הנגרמת על ידי הנקודות החמות בננו-היברידים ושיפור כימי נוסף שמקורו בחומרים אחרים שאינם מתכתיים15. לדוגמה, Fei et al. השתמשו בנקודות קוונטיות MoS 2 (QDs) כמפחיתים כדי לסנתז ננו-מרוכבים Au NP@MoS2QD עבור הדמיית SERS של תאי סרטן שד 4T1 של עכבר 4T1 (תאי 4T1)16. כמו כן, Li et al. יצרו מצע SERS דו-ממדי המורכב מננו-יריעות Au NPs ו-2D hafnium ditelluride למדידות SERS נטולות תוויות של חיידקים פתוגניים הנישאים במזון17. לאחרונה, נקודות פחמן (CDs), תורמי אלקטרונים טובים, שימשו כמפחיתים ללא רדוקטנטים אחרים או קרינה כדי לסנתז ננו-גשושיות Au@carbon נקודות (Au@CDs)18, אשר דווחו כחומרים יעילים לשיפור פעילות SERS בהתבסס על אפקט העברת מטען (CT) בין ליבות Au ופגזי CD19,20. יותר מזה, תקליטורים מוכרים כסוכן מכסה ומייצב כדי למנוע Au NPs לצבור21. בנוסף, הוא פותח אפשרויות נוספות לתגובות עם אנליטים, שכן הוא יכול לספק מספר רב של אתרים מחייבים ופעילים20. תוך ניצול האמור לעיל, Jin et al. פיתחו שיטה מהירה ונשלטת לייצור NPs Ag@CD עם תכונות SERS ייחודיות ופעילויות קטליטיות, מצוינות לניטור תגובות קטליטיות, הטרוגניות בזמן אמת18.
כאן הודגמה שיטה קלה וזולה לייצור מצעי SERS Au@CD מעטפת ליבה לזיהוי רכיבים תאיים והדמיה ביולוגית של תאים חיים ללא תוויות SERS, כמו גם לזיהוי והבחנה בין Escherichia coli (E. coli) ו- Staphylococcus aureus (S. aureus), הטומנת בחובה הבטחה לאבחון מוקדם של מחלות ולהבנה טובה יותר של תהליכים תאיים.

<table><tbody><tr><td>10x PBS buffer (תרבית תאים)</td> <td>טכנולוגיית Langeco</td><td>BL316A</td><td></td></tr><tr><td>צלחת תרבית תאים 6 בארות</td><td>LABSELECT</td><td>11110</td><td></td></tr><tr><td>ערכת ספירת תאים-8 (CCK-8)</td> <td>GLPBIO</td><td>GK10001</td><td></td></tr><tr><td>חומצת לימון</td><td>שנחאי אלאדין טכנולוגיה ביוכימית</td><td>C108869</td><td></td></tr><tr><td>חממת CO2</td><td>Thermo Fisher Technologies</td><td>3111</td><td></td></tr><tr><td>תסיסה מגנטית בטמפרטורה קבועה</td><td>Sartorius Scientific Instruments</td><td>SQP</td><td></td></tr><tr><td>צנטריפוגה קריוגנית במהירות גבוהה</td><td>שנחאי</td><td>Boxun SW-CJ-2FD</td><td></td></tr><tr><td>DMEM תרבית תאי גלוקוז גבוהה מדיום</td><td>Procell</td><td>PM150210</td><td></td></tr><tr><td>איזון אלקטרוני</td><td>Sartorius Scientific Instruments</td><td>SQP</td><td></td></tr><tr><td>סמן אנזים</td><td>Thermo Fisher Technologies</td><td>3111</td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר עוברי</td><td>Zhejiang Tianhang Biological Technology</td><td>11011-8611</td><td></td></tr><tr><td>איור 1</td><td>איור 1.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ספקטרומטר אינפרא אדום פורייה</td><td>תרמו, אמריקה</td><td>ניקולט 380</td><td></td></tr><tr><td>להקפיא מייבש</td><td>Tecan</td><td>Infinite F50</td><td></td></tr><tr><td>חומצה גאלית</td><td>שנחאי אלאדין טכנולוגיה ביוכימית</td><td>G104228</td><td></td></tr><tr><td>ספקטרומטר רמאן כף יד</td><td>OCEANHOOD, שנחאי, סין</td><td>Uspectral-PLUS</td><td></td></tr><tr><td>HAuCl4</td><td>חברת התרופות גואנגג'ואו (גואנגג'ואו)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים שידור ברזולוציה גבוהה</td><td>תרמו פישר טכנולוגיות</td><td>FEI Tecnai G2 Spirit T12</td><td></td></tr><tr><td>חיטוי בטמפרטורה גבוהה</td><td>שנחאי Boxun</td><td>YXQ-LS-50S  <img alt="משוואה 2" src="/files/ftp_upload/65524/65524eq02.jpg" style="margin: auto; "></td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ הפוך</td><td>נאנג'ינג ג'יאנגנאן יונגשין אופטי</td><td>XD-202</td><td></td></tr><tr><td>LB מרק BR</td><td>Huankai פיקואורגניזם</td><td>028320</td><td></td></tr><tr><td>מקרר רפואי בטמפרטורה נמוכה במיוחד</td><td>Thermo Fisher Technologies</td><td>ULTS1368</td><td></td></tr><tr><td>מתילן כחול</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תמיסת עיכול תאי פנקראטין</td><td>beyotime</td><td>C0207</td><td></td></tr><tr><td>פניצילין סטרפטומיצין עמידות כפולה</td><td>שנחאי Boxun</td><td>YXQ-LS-50S  <img alt="משוואה 2" src="/files/ftp_upload/65524/65524eq02.jpg" style="margin: auto; "></td><td></td></tr> <tr><td>מד מים טהורים</td><td>Millipore, ארה"ב</td><td>Milli-Q מערכת</td><td></td></tr><tr><td>ספקטרומטר רמאן</td> שבב <td>ספיר Renishaw</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>beyotime</td><td></td><td></td></tr><tr><td>אמבט מים תרמוסטטי</td><td>Changzhou Noki</td><td></td><td></td></tr><tr><td>שולחן נקי במיוחד</td><td>שנחאי</td><td>Boxun SW-CJ-2FD</td><td></td></tr><tr><td>ספיגת אור גלוי UV ספקטרומטר</td><td>MADAPA, סין</td><td>UV-6100S</td><td></td></tr><tr><td>חוט 3.4</td><td>Renishaw</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ביואנליזה של פיזור ראמאן משופרת ללא תוויות ללא תוויות המבוססת על ננו-גשושיות au@carbon נקודות

Label-Free Surface-Enhanced Raman Scattering Bioanalysis Based on Au@Carbon Dot Nanoprobes

טכנולוגיית פיזור ראמאן משופרת פני השטח (SERS) משכה יותר ויותר תשומת לב בתחום הביו-רפואי בשל יכולתה לספק מידע מולקולרי על טביעות אצבע של דגימות ביולוגיות, כמו גם הפוטנציאל שלה באנליזה של תא יחיד. עבודה זו שואפת לבסס אסטרטגיה פשוטה לביואנליזה של SERS ללא תוויות המבוססת על ננו-גשושיות Au@carbon נקודות (Au@CDs). כאן, תקליטורים שמקורם בפוליפנולים משמשים כרדוקציה לסנתז במהירות ננו-מבנים Au@CD של מעטפת הליבה, מה שמאפשר ביצועי SERS רבי עוצמה גם כאשר ריכוז מתילן כחול (MB) נמוך עד 10-9 M, הודות למנגנון שיפור הרמאן השיתופי. עבור ביואנליזה, Au@CDs יכול לשמש כננו-חיישן SERS ייחודי לזיהוי המרכיבים התאיים של דגימות ביולוגיות (למשל, תאים סרטניים וחיידקים). ניתן להבדיל עוד יותר בין טביעות האצבע המולקולריות של מינים שונים לאחר שילוב עם ניתוח המרכיבים העיקריים. בנוסף, Au@CDs גם מאפשרים הדמיית SERS ללא תוויות כדי לנתח פרופילי הרכב תוך-תאיים. אסטרטגיה זו מציעה ביואנליזה אפשרית ונטולת תוויות של SERS, ופותחת אפשרות חדשה לננו-דיאגנוזה.

ייצור Au@CDs מומחש באיור 1. התקליטורים הוכנו מ-CA ומ-GA בתהליך הידרותרמי טיפוסי18. Au@CDs סונתזו במהירות על ידי הפחתת HAuCl4 על ידי תקליטורים במדיה מימית בטמפרטורת החדר. ניתן לראות את הגודל והמורפולוגיה של תקליטורים Au@CDs על ידי TEM ורזולוציה גבוהה (HR)TEM23. התקליטורים המוכנים מפוזרים בגדלים קטנים של כמעט 2-6 ננומטר (איור 2A). גרעין Au הכדורי מצופה בשכבה של מעטפת CD של כ-2.1 ...

במחקר זה, פיתחנו ננו-פרובש טביעות אצבע מבוסס פיזור ראמאן (SERS) בעלות נמוכה עם תאימות ביולוגית חיובית כדי להראות הדמיה ביולוגית של תאים חיים ללא תוויות ולזהות שני זני חיידקים, ולהראות בפירוט כיצד להשיג ספקטרום SERS של תאים חיים בשיטה לא הרסנית.

ביואנליזה של פיזור ראמאן משופרת ללא תוויות ללא תוויות המבוססת על ננו-גשושיות Au@Carbon נקודות

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) technology has attracted more and more attention in the biomedical field due to its ability to provide molecular ...

במחקר זה, פיתחנו ננו-בדיקה בעלות נמוכה של טביעות אצבע, המבוססת על פיזור ראמאן משופר על פני השטח, עם תאימות ביולוגית חיובית. הגשושית שלנו מאפשרת הדמיה ביולוגית של תאים חיים ללא תוויות ויכולה לזהות שני זני חיידקים על ידי מתן מידע מולקולרי על טביעות אצבע. ערכנו גם ניתוח מרכיבים עיקריים של תאים חיים בודדים.חוקרים התמקדו לאחרונה בשיפור הרגישות, יכולת השחזור ופיתוח מצעים וטכניקות חדשות כדי לספק מידע מולקולרי אמין. הדבר מאפשר זיהוי סימולטני של ניתוחים מרובים, וניתן לשלב אותו עם ניתוחי נתונים של למידת מכונה לשיפור הביצועים. השגת אותות ריתמיים ספציפיים מתאים יכולה להיות מאתגרת, בשל נוכחותם של כימיקלים רבים אחרים בדגימה; אשר יכול להפריע לאות הרקע.בהשוואה לזיהוי פלואורסצנטי, רמת הפלואורסצנטיות הייתה בעלת רגישות פני שטח גבוהה בפועל. ויכול להבין את הזיהוי הכיווני של שגיאות ריווח בהעלאת תאים. חשוב מכך, אתה יכול לספק את הכימיה הפנימית של ברמת תא בודד או על אופן האסטרטגיה בתנאים טבעיים.בעתיד, עבודתנו תתמקד בארכיטקטורה המלאה של מערכת מבוססת נקודות פחמן, כולל אימות המבנה והמקור אנו מתמקדים גם ביישום הביו-רפואי של מערכת חיפוש זו כגון חקר התא והיישומים.

label-free-surface-enhanced-raman-scattering-bioanalysis-based-on

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

בסרטון זה, אנו מתארים את שיטת הבדיקה החיסונית הישירה המבוססת על ספקטרוסקופיית ראמאן לאיתור אנטיגני מטרה ספציפיים. הנוגדנים, אשר נספגים על פני השטח של ננו-חלקיקי זהב המחוברים לגשושיות ראמאן, מתקשרים עם אנטיגני מטרה ומייצרים ספקטרום ראמאן ספציפי, אשר מזוהה לאחר מכן.

בדיקה חיסונית ישירה מבוססת ספקטרוסקופיית ראמאן לזיהוי אנטיגן ספציפי

אנו מתארים את הייצור והאפיון של מערכות ננו-ביולוגיות המממשקות מצעים ננו-מובנים עם חלבונים ואפטמרים משותקים. מדווחים על השלבים הניסויים הרלוונטיים הכוללים ייצור ליטוגרפי של מצעים ננו-מבניים, ביו-פונקציונליזציה ואפיון ספקטרוסקופיה רמאן משופרת פני השטח (SERS). זיהוי SERS של חלבונים משותקים על פני השטח, ובדיקה של קשירת חלבון-ליגנד ואפטאמר-ליגנד מודגמת.

משטח משופר ראמאן ספקטרוסקופיה איתור של מולקולות ביולוגיות באמצעות EBL מצעי Nanostructured המפוברק

הליך עבור ייצור וביצוע פני השטח מבוסס-מסנן משופרת ראמאן ספקטרוסקופיות (SERS) assay לצורך זיהוי של מזהמים כימיים (כלומר, הדברה ferbam ו אמפיצילין אנטיביוטי) מוצג.

משטח מסנן מבוססי משופר ראמאן Assay ספקטרוסקופיות עבור איתור מהיר של מזהמים כימיים

בדיקות אופטיות מבוססות ננו-חלקיקים תוכננו ככלי לזיהוי אנטיגנים באמצעות ספקטרוסקופיה של Raman ו-UV-Vis. כאן אנו מתארים פרוטוקול להכנת בדיקות כאלה לבדיקה אימונולוגית של ספקטרוסקופיה UV-Vis/Raman באופן שישלב יכולות ריבוב עתידיות.

בודה UV-Vis ראמאן ספקטרוסקופיה פלטפורמת Immunoassay

בעבודה זו, מוצג עבור שיפור האות של biosensing nanoprobe מבוססי פרוטוקול. הפרוטוקול מבוסס על ההפחתה של חומצה chloroauric על פני nanoprobes הקיים המורכבים של זהב, כסף, סיליקה או חלקיקי תחמוצת ברזל.

שיפור האות Nanoprobe מהירה על ידי באתרו בתוך Nanoparticle זהב סינתזה

סרטן השחלות טפסים גרורות לאורך כל חלל הצפק. כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי להפוך, שימוש חומצה פולית-קולטן ממוקד תהודה משופרת משטח nanoprobes פיזור ראמאן לגלות נגעים עם ירידה לפרטים גבוהה באמצעות הדמיה רציומטרי. Nanoprobes מנוהלים intraperitoneally חי לעכברים, הדימויים נגזר לתאם עם היסטולוגיה.

ראמאן תהודה משופרת השטח פיזור Nanoprobe Ratiometry לגילוי סרטן השחלות מיקרוסקופיים באמצעות חומצה פולית קולטן מיקוד

מאמר זה מציג את השילוב של מודול מיקוד ספקטרלי ולייזר פולסים בעל פלט כפול, המאפשר הדמיה היפרספקטרלית מהירה של ננו-חלקיקי זהב ותאים סרטניים. עבודה זו נועדה להדגים את הפרטים של טכניקות אופטיות רב-מודאליות לא ליניאריות במיקרוסקופ סריקת לייזר סטנדרטי.

הדמיה ביומולקולרית של קליטת תאים של ננו-חלקיקים באמצעות מיקרוסקופיה אופטית רב-מודאלית לא ליניארית

מאמר זה מציע דור חדש של פלטפורמות אנליטיות רב-פרמטריות עם תפוקה מוגברת לאפיון תת-קבוצות שלפוחית חוץ-תאיות. השיטה מבוססת על שילוב של שיטות חישה ביולוגית מרובות עם אנליזות מטרולוגיות ומורפומכניות על ידי מיקרוסקופ כוח אטומי, יחד עם ספקטרוסקופיית ראמאן, כדי להכשיר מטרות שלפוחיתיות הכלואות על שבב ביולוגי של מיקרו-מערך.

פלטפורמה אנליטית רב-מודאלית על שבב דימות תהודה פלסמון מרובה פני שטח לניתוח תת-קבוצות שלפוחית חוץ-תאית

פרוטוקול זה מדגים מדידות פיזור ראמאן משופר פני שטח (SERS) של מולקולה אחת באמצעות ננו-אנטנת אוריגמי של DNA (DONA) בשילוב עם מיקרוסקופ כוח אטומי מקומי (AFM) ומדידות ראמאן.

מדידות פיזור ראמאן משופרות על פני השטח של מולקולה אחת המופעלות על ידי ננו-אנטנות אוריגמי DNA פלסמוני

אבלציה מהירה במיוחד בלייזר בנוזל היא טכניקה מדויקת ורב-תכליתית לסינתזה של ננו-חומרים (ננו-חלקיקים [NPs] וננו-מבנים [NSs]) בסביבות נוזל/אוויר. ננו-חומרים בלייזר יכולים להיות פונקציונליים עם מולקולות פעילות ראמאן כדי לשפר את אות הרמאן של אנליטים הממוקמים על או ליד NSs/NPs.

ננו-חלקיקים וננו-מבנים מהירים במיוחד בלייזר עבור יישומי חישה מבוססי פיזור ראמאן משופרים בפני השטח

חקור ביואימג'ינג ללא תוויות של תאים חיים באמצעות ננוגשושיות SERS מבוססות פחמן וזהב. שיטה זו מאפשרת זיהוי חיידקים וניתוח מולקולרי לא הרסני ברמת התא הבודד.

ביואנליזה של פיזור ראמאן משופרת ללא תוויות ללא תוויות המבוססת על ננו-גשושיות Au@Carbon נקודות

גלה סרטונים נוספים