Artykuł metodologiczny

Ilościowe wykrywanie kwasu moczowego metodą SERS poprzez tworzenie precyzyjnych nanopołączeń plazmonicznych w agregatach nanocząstek złota i dyniowatego

DOI:

10.3791/61682

⸱

3 października 2020

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry, University College London (UCL), 2Institute for Materials Discovery, University College London (UCL)

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kompleks gospodarz-gość złożony z dyniowatego[7]urilu i kwasu moczowego został utworzony w roztworze wodnym przed dodaniem niewielkiej ilości do roztworu Au NP w celu ilościowego wykrywania spektroskopii Ramana wzmocnionej powierzchniowo (SERS) za pomocą modularnego spektrometru.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca opisuje szybką i bardzo czułą metodę ilościowego wykrywania ważnego biomarkera, kwasu moczowego (UA), za pomocą powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii Ramana (SERS) z niską granicą wykrywalności ~0,2 μM dla wielu charakterystycznych pików w obszarze odcisku palca, przy użyciu modułowego spektrometru. W tym schemacie biodetekcji pośredniczy kompleksacja gospodarz-gość między makrocyklem, cucurbit[7]uril (CB7) i UA, a następnie tworzenie precyzyjnych nanopołączeń plazmonicznych w samoorganizujących się nanoagregatach Au NP: CB7. Przeprowadzono również łatwą syntezę Au NP o pożądanych rozmiarach dla substratów SERS w oparciu o klasyczne podejście do redukcji cytrynianu z opcją ułatwienia za pomocą zautomatyzowanego syntezatora zbudowanego w laboratorium. Protokół ten można łatwo rozszerzyć o multipleksowane wykrywanie biomarkerów w płynach ustrojowych do zastosowań klinicznych.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kwas moczowy, który jest końcowym produktem metabolizmu nukleotydów purynowych, jest ważnym biomarkerem w surowicy krwi i moczu do diagnozowania chorób takich jak dna moczanowa, stan przedrzucawkowy, choroby nerek, nadciśnienie, choroby układu krążenia i cukrzyca1,2,3,4,5. Obecne metody wykrywania kwasu moczowego obejmują kolorymetryczne testy enzymatyczne, wysokosprawną chromatografię cieczową i elektroforezę kapilarną, które są czasochłonne, kosztowne i wymagają zaawansowanego przygotowania próbki6,7,8,9.

Powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana jest obiecującą techniką do rutynowej diagnostyki przyłóżkowej, ponieważ umożliwia selektywne wykrywanie biomolekuł za pomocą ich wibracyjnych odcisków palców i oferuje liczne korzyści, takie jak wysoka czułość, szybka reakcja, łatwość użycia i brak lub minimalne przygotowanie próbki. Podłoża SERS oparte na nanocząstkach metali szlachetnych (np. Au NPs) mogą wzmacniać sygnały Ramana cząsteczek analitu o 4 do 10 rzędów wielkości10 poprzez silne wzmocnienie elektromagnetyczne spowodowane powierzchniowym rezonansem plazmonowym11. Au NPs o dostosowanych rozmiarach mogą być łatwo syntetyzowane, w przeciwieństwie do czasochłonnego wytwarzania złożonych nanokompozytów metalowych12, a zatem są szeroko stosowane w zastosowaniach biomedycznych ze względu na ich doskonałe właściwości13,14,15,16. Przyłączenie makrocyklicznych cząsteczek, dyniowatych (CBn, gdzie n = 5-8, 10), do powierzchni Au NPs może dodatkowo wzmocnić sygnały SERS cząsteczek analitu, ponieważ wysoce symetryczne i sztywne cząsteczki CB mogą kontrolować precyzyjne odstępy między Au NP i lokalizować cząsteczki analitu w centrum lub w bliskiej odległości od plazmonicznych hotspotów poprzez tworzenie kompleksów gospodarz-gość (Rysunek 1)17,18,19,20. Poprzednie przykłady badań SERS z wykorzystaniem nanoagregatów Au NP: CBn obejmują nitromateriały wybuchowe, wielopierścieniowe związki aromatyczne, diaminozytylben, neuroprzekaźniki i kreatyninę21,22,23,24,25, przy czym pomiary SERS są wykonywane w kuwecie lub poprzez załadowanie małej kropli do specjalnie przygotowanego uchwytu na próbkę. Ten schemat wykrywania jest szczególnie przydatny do szybkiego ilościowego oznaczania biomarkerów w złożonej matrycy o wysokiej odtwarzalności.

Tutaj, za pomocą modułowego spektrometru zademonstrowano łatwą metodę tworzenia kompleksów gospodarz-gość CB7 i ważnego biomarkera UA, a także ilościowe oznaczanie UA z granicą wykrywalności 0,2 μM za pośrednictwem CB7 agregacji Au NPs w środowisku wodnym, która jest obiecująca dla zastosowań diagnostycznych i klinicznych.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Synteza Au NPs

  1. Synteza nasion Au za pomocą konwencjonalnej metody Turkevicha26
    1. Przygotować 10 ml 25 mM roztworu HAuCl4, rozpuszczając 98,5 mg prekursora HAuCl4· 3H2O z 10 ml wody dejonizowanej w szklanej fiolce.
      UWAGA: Przenieś niewielką ilość prekursora HAuCl4 do łodzi wagowej i użyj plastikowej szpatułki zamiast metalowej szpatułki do zważenia kryształów, ponieważ prekursor HAuCl4 spowoduje korozję metalowych urządzeń laboratoryjnych. Etap ważenia powinien być wykonany tak szybko, jak to możliwe, ponieważ HAuCl4 jest higroskopijny i dlatego z czasem zwiększa swoją masę poprzez absorpcję wody z atmosfery. HAuCl4 jest silnie i może powodować poważne oparzenia skóry i uszkodzenia oczu. Zachowaj szczególną ostrożność podczas obchodzenia się z nim.
    2. Przygotować 0,5 ml 500 ml roztworu cytrynianu sodu, rozpuszczając 64,5 mg cytrynianu sodu w proszku w 0,5 ml wody dejonizowanej w szklanej fiolce.
    3. Rozcieńczyć 1 ml 25 mM roztworu HAuCl4 z 99 ml wody w butelce o pojemności 250 ml z niebieską nakrętką, aby uzyskać 100 ml 0,25 mM roztworu HAuCl4.
    4. Dodać 99,5 ml 0,25 mM roztworu HAuCl4 do 250 ml kolby okrągłodennej z trzema szyjkami wyposażonej w kondensator. Podgrzać roztwór do temperatury 90 °C przy energicznym mieszaniu i utrzymywać temperaturę przez 15 minut.
    5. Wstrzyknąć 0,5 ml 500 mM roztworu cytrynianu sodu do mieszaniny reakcyjnej i utrzymywać temperaturę i mieszać, aż kolor roztworu zmieni się na rubinowoczerwony.
      UWAGA: Reakcja trwa około 30 minut.
  2. Zasiewany wzrost Au NPs metodą sterowaną kinetycznie13
    1. Schłodzić zsyntetyzowany roztwór nasion Au do temperatury 70 °C.
    2. Przygotować 10 ml 60 ml roztworu cytrynianu sodu, rozpuszczając 154,8 mg cytrynianu sodu w proszku w 10 ml wody dejonizowanej w szklanej fiolce.
    3. Wstrzyknąć 0,67 ml 25 mM roztworu HAuCl4 i 0,67 ml 60 ml roztworu cytrynianu sodu do nasion Au w odstępie 2 minut.
    4. Powtórzyć krok 1.2.3, aby stopniowo zwiększać rozmiar Au NPs do 40 nm.
      UWAGA: Potrzeba około 10 kroków wzrostu, aby osiągnąć 40 nm. Rzeczywista liczba potrzebnych kroków może zależeć od dokładnej konfiguracji.
  3. Zalany wzrost Au NPs przy użyciu automatycznego syntezatora (Rysunek 2)
    1. Przenieść 25 ml roztworu nasion Au przygotowanego w sekcji 1 do stożkowej probówki wirówkowej o pojemności 50 ml i schłodzić do temperatury 70 °C w termomikserze.
      UWAGA: Monitoruj temperaturę wewnątrz termomiksera za pomocą termometru termoparowego umieszczonego w probówce wirówkowej o pojemności 50 ml zawierającej 25 ml wody.
    2. Napełnij jednorazową strzykawkę Luer lock o pojemności 3 ml 2,5 ml roztworu 25 mM HAuCl4. Napełnij kolejną jednorazową strzykawkę Luer lock o pojemności 3 ml 2,5 ml 60 ml roztworu cytrynianu sodu.
    3. Umieścić strzykawki w pompkach strzykawkowych i za pomocą adapterów Luer-to-MicroTight podłączyć rurkę PEEK (średnica wewnętrzna 150 μm) do strzykawek. Włóż rurkę do probówki wirówkowej zawierającej roztwór nasion Au w termomikserze.
    4. Ustaw obie pompy strzykawkowe tak, aby dozowały 0,1675 ml roztworu w ciągu 20 minut (8,357 μl na minutę).
    5. Ustaw prędkość obrotową termomiksera na 700 obr./min i naciśnij Start na pompie strzykawkowej zawierającej roztwór 25 mM HAuCl4
      6. .
    6. Po 2 minutach nacisnąć przycisk Start na pompie strzykawkowej zawierającej 60 mM roztworu cytrynianu sodu.
    7. Po upływie 30 minut od rozpoczęcia wstrzykiwania roztworu HAuCl4 należy pobrać podwielokrotność roztworu Au NP do analizy.
    8. Powtórzyć kroki 1.3.5 – 1.3.7, aby stopniowo zwiększać średnicę Au NPs do 40 nm.
      UWAGA: Ten zestaw można wykorzystać do wzrostu Au NP do 40 nm w jednym kroku poprzez zwiększenie objętości reagentów dodawanych w kroku 1.3.4. Osiąga się to poprzez wydłużenie czasu dozowania przy zachowaniu tej samej szybkości wstrzykiwania.

2. Charakterystyka Au NPs

  1. Spektroskopia UV-VIS
    1. Dodaj 1 ml roztworu Au NP do półmikro kuwety kwarcowej.
    2. Włącz spektrometr.
    3. Ustaw zakres długości fali na 400 - 800 nm.
    4. Uzyskać widmo UV-VIS dla każdej próbki.
  2. Dynamiczne rozpraszanie światła (DLS)
    1. Przefiltrować roztwór próbki do plastikowej półmikrokuwety z filtrem 0,22 μm.
    2. Włącz instrument DLS.
    3. Ustaw temperaturę na 25 °C i równoważ przez 60 s.
    4. Zmierzyć wielkość hydrodynamiczną każdej próbki.
  3. Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM)
    1. Kroplę 5 μl roztworu próbki odlać na siatkę Cu o siatce 300 z powłoką C i wysuszyć na powietrzu.
      UWAGA: Rozcieńczenie jest konieczne w przypadku bardziej skoncentrowanych próbek roztworu Au NP w celu uzyskania dobrze zdyspergowanych Au NP na siatce TEM.
    2. Uzyskaj wiele obrazów TEM dla każdej próbki za pomocą TEM przy napięciu przyspieszenia 200 kV.
    3. Zmierz średnicę 200 Au NPs dla każdej próbki za pomocą ImageJ, aby obliczyć średnią wielkość i odchylenie standardowe.

3. Powstawanie kompleksów CB7-UA

  1. Przygotowanie 0,4 mM roztworu CB7
    1. Dodać 4,65 mg CB7 do szklanej fiolki o pojemności 15 ml.
      UWAGA: Ilość CB7 jest obliczana na podstawie wzoru na wagę CB7 (= 1163 Da), który został zastosowany w większości doniesień w literaturze. Niemniej jednak próbki stałe CB7 zazwyczaj zawierają wodę, HCl, metanol i inne sole pozostałe po etapach syntezy i oczyszczania, przyczyniając się do ~10 – 20% masy własnej w próbce. Uwięzionych rozpuszczalników i soli nie można było usunąć przez ogrzewanie w piecu próżniowym lub w inny sposób. Ich ilości różnią się w zależności od partii próbek, ale można je określić ilościowo za pomocą analizy elementarnej. Prezentowany protokół nie jest jednak wrażliwy na obecność nieokreślonej ilościowo ilości rozpuszczalników i soli w próbkach CB7.
    2. Dodać 10 ml wody do fiolki i dokręcić nakrętkę.
    3. Sonizować próbkę w temperaturze pokojowej, aż do całkowitego rozpuszczenia ciała stałego CB7.
      UWAGA: CB7 został zsyntetyzowany zgodnie z literaturą27, ale jest również dostępny na rynku.
  2. Przygotowanie roztworu 0,4 mM UA
    1. Dodać 2,69 mg UA do probówki wirówkowej o pojemności 50 ml.
    2. Dodaj 40 ml wody do probówki i dokręć nakrętkę.
    3. Za pomocą termomiksera zawirować roztwór próbki, ustawiając temperaturę na 70 °C, prędkość na 800 obr./min i czas na 2 godziny. Pozostawić roztwór do ostygnięcia do temperatury pokojowej.
      UWAGA: UA ma niską rozpuszczalność w wodzie (0,40 mM)5. Wirować dłużej, jeśli proszek UA nie został całkowicie rozpuszczony. Alternatywnie można zastosować ultradźwięki w celu ułatwienia rozpuszczania.
  3. Sekwencyjne rozcieńczenia roztworu 0,4 mM UA
    1. Rozcieńczyć 5 ml roztworu 0,4 mM UA z 5 ml wody w szklanej fiolce o pojemności 15 ml, aby uzyskać 10 ml 0,2 mM roztworu UA. Dokręć nakrętkę i sonikuj przez 30 s.
    2. Powtórzyć krok 3.3.1, używając odpowiedniej ilości UA i wody, jak opisano w Tabeli 1.
  4. Przygotowanie kompleksów CB7-UA
    1. Dodać 0,75 ml 0,4 mM roztworu CB7 i 0,75 ml 0,4 mM roztworu UA do probówki o pojemności 1,5 ml. Zabezpiecz pokrywkę i sonikuj przez 30 s.
    2. Odczekaj 30 minut, aby upewnić się, że utworzą się kompleksy gospodarz-gość.
    3. Powtórzyć kroki 3.4.1 – 3.4.2 przy użyciu roztworu UA o różnych stężeniach.

4. SERS wykrywa UA

  1. Eksperymentalna konfiguracja systemu Ramana (Rysunek 3)
    1. Włącz laser He-Ne 633 nm (22,5 mW).
    2. Włączyć modułowy spektrometr Ramana.
    3. Włącz komputer i uruchom oprogramowanie.
    4. Kliknij ikonę Kreatory aplikacji spektroskopowych, a następnie wybierz opcję Raman.
    5. Rozpocznij nowe przejęcie. Ustaw czas integracji na 30 s, skany na średnią na 5, a boxcar na 0.
    6. Zapisz widmo tła i wprowadź długość fali lasera (tj. 633 nm).
      UWAGA: Czas integracji to czas każdego skanowania, skany do średniej to liczba skanów uśrednionych w celu utworzenia każdego spektrum, a wagon to liczba sąsiednich pikseli uśredniona28.
  2. Powstawanie substratów SERS
    1. Dodać 0,9 ml roztworu Au NP o długości 40 nm i 0,1 ml wstępnie uformowanego roztworu kompleksu CB7-UA do probówki o pojemności 1,5 ml. Zabezpiecz pokrywkę i sonikuj, aż roztwór zmieni kolor z rubinowoczerwonego na fioletowy.
      UWAGA: Można również stosować komercyjne próbki roztworu Au NP stabilizowanego cytrynianem 40 nm. Zazwyczaj gęstość optyczna piku zlokalizowanego powierzchniowego rezonansu plazmonowego (LSPR) jest dostosowywana do 1 poprzez rozcieńczenie ze skoncentrowanych próbek roztworu podstawowego. Stężenie cytrynianu w próbce jest zwykle utrzymywane na poziomie 2 mM.
    2. Przenieść roztwór próbki do półmikrokuwety. Umieść kuwetę w uchwycie na próbkę Ramana i zamknij pokrywę.
    3. Rozpocznij pomiar.
    4. Skonfiguruj automatyczne zapisywanie, aby rejestrować pięć kolejnych widm SERS.
    5. Zatrzymaj pomiar i zmień próbkę.
    6. Powtórzyć kroki 4.2.1 – 4.2.5 używając roztworu CB7-UA o różnych stężeniach.
      UWAGA: Stwierdzono, że czas agregacji zależy od stężenia UA w nanoagregatach, w zakresie od 30 s dla 0,1 μM UA do 30 min dla 20 μM UA, ze względu na różnicę w stężeniu pustego CB7, która ma duży wkład w pośredniczenie w agregacji Au NPs. W przypadku kompleksu CB7-UA jeden portal jest blokowany przez masywną cząsteczkę UA, co sprawia, że nie jest on dostępny do wiązania się z powierzchnią Au NP, a zatem nie jest w stanie pośredniczyć w agregacji NP21. Próbka jest gotowa do pomiaru, gdy kolor roztworu zmieni się z rubinowoczerwonego na fioletowy.

5. Analiza danych

  1. przetwarzanie danych
    1. Pobierz i zainstaluj wtyczkę bazową z asymetryczną metodą najmniejszych kwadratów (ALS) w Origin.
      UWAGA: Wtyczka ALS wymaga OriginPro.
    2. Wstaw nieprzetworzone dane do Origin.
    3. Obliczyć średnią wartość z pięciu widm SERS każdej próbki. Podziel wartość przez moc lasera (tj. 22,5 mW) i przez czas całkowania (tj. 30 s).
    4. Kliknij ikonę ALS, aby otworzyć okno dialogowe. Ustaw współczynnik asymetryczny na 0,001, próg na 0,03%, współczynnik wygładzania na 2, a liczbę iteracji na 20, aby skorygować linię bazową każdego uśrednionego widma.
    5. Wykreślić widma SERS różnych stężeń UA za pomocą ułożonych linii z przesunięciami y. Moc wyjściowa powinna być natężona (liczy s-1 mW-1) w funkcji przesunięcia Ramana (cm-1).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W prezentowanej syntezie Au NP, widma UV-Vis pokazują przesunięcie pików LSPR z 521 nm do 529 nm po 10 krokach wzrostu (Rysunek 4A,B), podczas gdy dane DLS pokazują wąski rozkład rozmiarów, gdy rozmiar Au NPs wzrasta z 25,9 nm do 42,8 nm (Rysunek 4C,D). Średnie rozmiary G0, G5 i G10 mierzone na podstawie obrazów TEM (Rysunek 4E) wynoszą odpowiednio 20,1 ± 2,1 nm, 32,5 ± 2,3 nm i 40,0 ± 2,2 nm, przy czym w każdym przypadku zliczo...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opisana w protokole metoda automatycznej syntezy pozwala na powtarzalną syntezę nanocząsteczek Au o rosnących rozmiarach. Chociaż istnieją pewne elementy, które nadal muszą być wykonywane ręcznie, takie jak szybkie dodawanie cytrynianu sodu podczas syntezy nasion i okresowe sprawdzanie, czy rurki PEEK są bezpieczne, metoda ta pozwala na Au NP o dużych rozmiarach (do 40 nm), co zwykle wymagałoby wielu ręcznych wstrzyknięć HAuCl4 i cytrynianu sodu, do syntezy poprzez ciągłe dodawanie przez długi okres czasu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

TCL jest wdzięczny za wsparcie ze strony Royal Society Research Grant 2016 R1 (RG150551) oraz UCL BEAMS Future Leader Award ufundowane przez EPSRC (EP/P511262/1). WIKC, TCL i IPP są wdzięczne za stypendium finansowane przez A*STAR-UCL Research Attachment Programme za pośrednictwem EPSRC M3S CDT (EP/L015862/1). GD i TJ chcieliby podziękować EPSRC M3S CDT (EP/L015862/1) za sponsorowanie ich stypendium. TJ i TCL dziękują Camtech Innovations za wkład w stypendium TJ. Wszyscy autorzy są wdzięczni UCL Open Access Fund.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Nanocząstki złota 40 nmNanoComposixAUCN40-100MNanoXact, 0,05 mg/ ml, goły (cytrynian)
Probówka wirówkowaCorning Falcon14-432-2250 mL objętość
Cucurbit[7]uril Laboratoryjne patrzref. 19
Trójwodny chlorek złota(III)Sigma aldrich520918≥ 99,9% na bazie metali śladowych Jednorazowa
strzykawka Luer lockCole-ParmerWZ-07945-15Objętość 3 ml
Adapter Luer-to-MicroTightLuerTightP-662360 μ m średnica zewnętrzna Rurka do strzykawki Luer Rurka
PEEK IDEX1572360 μ m średnica zewnętrzna, 150 μ m średnica wewnętrzna
Obcinak do rur PEEKIDEXWZ-02013-30Obcinak do rurek do chromatografii kapilarnej polimerowej do 360 i mikro; m do 1/32" rurki OD
Spektrometr RamanaOcean OpticsQE pro
Cytrynian sodu trójzasadowy dihydratSigma aldrichS4641Odczynnik ACS, ≥ 99.0%
Sonicator
Standardowa sondaDigi-SenseWZ-08516-55Pompa
strzykawkowaAladdinALADDIN2-2202 strzykawki, maksymalna objętość strzykawki 60 ml
Termometr termoparowyDigi-SenseWZ-20250-91Termometr termoparowy z pojedynczym wejściem i termomikserem kalibracyjnym NIST-Traceable
Eppendorf5382000031Z Eppendorf SmartBlock do probówek 50 ml
Kwas moczowySigma aldrichU2625≥ 99%, krystaliczny
typu K

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 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).
  2. Westley, C., et al. Absolute Quantification of Uric Acid in Human Urine Using Surface Enhanced Raman Scattering with the Standard Addition Method. Analytical Chemistry. 89 (4), 2472-2477 (2017).
  3. Zhao, L., Blackburn, J., Brosseau, C. L. Quantitative Detection of Uric Acid by Electrochemical-Surface Enhanced Raman Spectroscopy Using a Multilayered Au/Ag Substrate. Analytical Chemistry. 87 (1), 441-447 (2015).
  4. Goodall, B. L., Robinson, A. M., Brosseau, C. L. Electrochemical-surface enhanced Raman spectroscopy (E-SERS) of uric acid: a potential rapid diagnostic method for early preeclampsia detection. Physical Chemistry Chemical Physics. 15 (5), 1382-1388 (2013).
  5. Lytvyn, Y., Perkins, B. A., Cherney, D. Z. I. Uric Acid as a Biomarker and a Therapeutic Target in Diabetes. Canadian Journal of Diabetes. 39 (3), 239-246 (2015).
  6. Ali, S. M. U., Ibupoto, Z. H., Kashif, M., Hashim, U., Willander, M. A Potentiometric Indirect Uric Acid Sensor Based on ZnO Nanoflakes and Immobilized Uricase. Sensors. 12 (3), 2787-2797 (2012).
  7. Yu, J., Wang, S., Ge, L., Ge, S. A novel chemiluminescence paper microfluidic biosensor based on enzymatic reaction for uric acid determination. Biosensors and Bioelectronics. 26 (7), 3284-3289 (2011).
  8. Yang, Y. D. Simultaneous determination of creatine, uric acid, creatinine and hippuric acid in urine by high performance liquid chromatography. Biomedical Chromatography. 12 (2), 47-49 (1999).
  9. Zhao, S., Wang, J., Ye, F., Liu, Y. M. Determination of uric acid in human urine and serum by capillary electrophoresis with chemiluminescence detection. Analytical Biochemistry. 378 (2), 127-131 (2008).
  10. Fang, Y., Seong, N. H., Dlott, D. D. Measurement of the Distribution of Site Enhancements in Surface-Enhanced Raman Scattering. Science. 321 (5887), 388-392 (2008).
  11. Jeong, H. H., et al. Dispersion and shape engineered plasmonic nanosensors. Nature Communications. 7, 11331(2016).
  12. Alula, M. T., et al. Preparation of silver nanoparticles coated ZnO/Fe3O4 composites using chemical reduction method for sensitive detection of uric acid via surface-enhanced Raman spectroscopy. Analytica Chimica Acta. 1073, 62-71 (2019).
  13. Bastús, N. G., Comenge, J., Puntes, V. Kinetically Controlled Seeded Growth Synthesis of Citrate-Stabilized Gold Nanoparticles of up to 200 nm: Size Focusing versus Ostwald Ripening. Langmuir. 27 (17), 11098-11105 (2011).
  14. Jeong, H. H., et al. Selectable Nanopattern Arrays for Nanolithographic Imprint and Etch-Mask Applications. Advanced Science. 2 (7), 1500016(2016).
  15. Loh, X. J., Lee, T. C., Dou, Q., Deen, G. R. Utilising inorganic nanocarriers for gene delivery. Biomaterials Science. 4 (1), 70-86 (2016).
  16. Celiz, A. D., Lee, T. C., Scherman, O. A. Polymer-Mediated Dispersion of Gold Nanoparticles: Using Supramolecular Moieties on the Periphery. Advanced Materials. 21 (38), 3937-3940 (2009).
  17. Lee, T. C., Scherman, O. A. Formation of Dynamic Aggregates in Water by Cucurbit[5]uril Capped with Gold Nanoparticles. ChemComm. 46 (14), 2438-2440 (2010).
  18. Lee, T. C., Scherman, O. A. A Facile Synthesis of Dynamic Supramolecular Aggregates of Cucurbit[n]uril (n = 5-8) Capped with Gold Nanoparticles in Aqueous Media. Chemistry-A European Journal. 18 (6), 1628-1633 (2012).
  19. Taylor, R. W., et al. Precise Subnanometer Plasmonic Junctions for SERS within Gold Nano- particle Assemblies Using Cucurbit[n]uril "Glue". ACS Nano. 5 (5), 3878-3887 (2011).
  20. Peveler, W. J., et al. Cucurbituril-mediated quantum dot aggregates formed by aqueous self-assembly for sensing applications. ChemComm. 55 (38), 5495-5498 (2019).
  21. Chio, W. I. K., et al. Selective Detection of Nitroexplosives Using Molecular Recognition within Self-Assembled Plasmonic Nanojunctions. The Journal of Physical Chemistry C. 123 (25), 15769-15776 (2019).
  22. Kasera, S., Biedermann, F., Baumberg, J. J., Scherman, O. A., Mahajan, S. Quantitative SERS Using the Sequestration of Small Molecules Inside Precise Plasmonic Nanoconstructs. Nano Letters. 12 (11), 5924-5928 (2012).
  23. Taylor, R. W., et al. In Situ SERS Monitoring of Photochemistry within a Nanojunction Reactor. Nano Letters. 13 (12), 5985-5990 (2013).
  24. Kasera, S., Herrmann, L. O., Barrio, J. d, Baumberg, J. J., Scherman, O. A. Quantitative Multiplexing with Nano-Self-Assemblies in SERS. Scientific Reports. 4, 6785(2014).
  25. Chio, W. I. K., et al. Dual-triggered nanoaggregates of cucurbit[7]uril and gold nanoparticles for multi-spectroscopic quantification of creatinine in urinalysis. Journal of Materials Chemistry C. 8, 7051-7058 (2020).
  26. Turkevich, J., Stevenson, P. C., Hillier, J. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold. Discussions of the Faraday Society. 11, 55-75 (1951).
  27. Lagona, J., Mukhopadhyay, P., Chakrabarti, S., Issacs, L. The cucurbit[n]uril family. Angewandte Chemie International Edition. 44 (31), 4844-4870 (2005).
  28. OceanView Installation and Operation Manual. , Available from: https://www.oceaninsight.com/globalassets/catalog-blocks-and-images/manuals--instruction-old-logo/software/oceanviewio.pdf (2013).
  29. Mahajan, S., et al. Raman and SERS spectroscopy of cucurbit[n]urils. Physical Chemistry Chemical Physics. 12 (35), 10429-10433 (2010).
  30. Langer, J., et al. Present and Future of Surface-Enhanced Raman Scattering. ACS Nano. 14 (1), 28-117 (2020).
  31. Pilot, R., et al. A Review on Surface-Enhanced Raman Scattering. Biosensors. 9 (2), 57(2019).
  32. Bantz, K. C., et al. Recent progress in SERS biosensing. Physical Chemistry Chemical Physics. 13 (24), 11551-11567 (2011).
  33. Moore, T. J., et al. In Vitro and In Vivo SERS Biosensing for Disease Diagnosis. Biosensors. 8 (2), 46(2018).
  34. Bonifacio, A., Cervo, S., Sergo, V. Label-free surface-enhanced Raman spectroscopy of biofluids: fundamental aspects and diagnostic applications. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 407 (27), 8265-8277 (2015).
  35. Jeong, H. H., Choi, E., Ellis, E., Lee, T. C. Recent advances in gold nanoparticles for biomedical applications: from hybrid structures to multi-functionality. Journal of Materials Chemistry B. 7 (22), 3480-3496 (2019).
  36. Premasiri, W. R., Clarke, R. H., Womble, M. E. Urine Analysis by Laser Raman Spectroscopy. Lasers in Surgery and Medicine. 28 (4), 330-334 (2001).
  37. Lu, Y., et al. Superhydrophobic silver film as a SERS substrate for the detection of uric acid and creatinine. Biomedical Optics Express. 9 (10), 4988-4997 (2018).
  38. Feig, D. I., et al. Serum Uric Acid: A Risk Factor and a Target for Treatment. Journal of the American Society of Nephrology. 17 (4), 69-73 (2006).
  39. Maiuolo, J., Oppedisano, F., Gratteri, S., Muscoli, C., Mollace, V. Regulation of uric acid metabolism and excretion. International Journal of Cardiology. 213, 8-14 (2016).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Uric Acid DetectionSurface Enhanced Raman SpectroscopyGold Nanoparticle SynthesisCucurbit 7 uril ComplexationPlasmonic Nanojunction FormationBiomarker QuantificationHost Guest ComplexationNanoparticle AggregationRaman Spectroscopy AnalysisClinical Biosensing Applications

Powiązane artykuły