Name: Detecção quantitativa de sers de ácido úrico através da formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro de Agregados de Nanopartículas de Ouro e Cucurbit n uril (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-10-03T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 2 s
Description: Aprenda a detectar e quantificar ácido úrico com alta sensibilidade usando espectroscopia SERS e nanopartículas de ouro. Este método permite diagnósticos rápidos de gota e hipertensão em fluidos biológicos complexos.

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A TCL agradece o apoio do Royal Society Research Grant 2016 R1 (RG150551) e do Prêmio líder futuro da UCL BEAMS financiado através do prêmio de Patrocínio Institucional da EPSRC (EP/P511262/1). WiKC, TCL e IPP agradecem ao Studentship financiado pelo Programa de Anexo de Pesquisa A*STAR-UCL através do CDT EPSRC M3S (EP/L015862/1). A GD e a TJ agradecem ao CDT EPSRC M3S (EP/L015862/1) pelo patrocínio de sua discuagem. TJ e TCL reconhecem a Camtech Innovations por contribuição ao ensino do TJ. Todos os autores são gratos ao Fundo de Acesso Aberto da UCL.

1. Síntese de Au NPs
<ol><li>Síntese de sementes de Au através do método turkevich convencional26<ol>
<li>Prepare 10 mL de solução HAuCl4 de 25 mM dissolvendo 98,5 mg de HAuCl4· 3H2O precursor com 10 mL de água deionizada em um frasco de vidro. NOTA: Transfira uma pequena quantidade de precursor do HAuCl4 em um barco de pesagem e use uma espátula de plástico em vez de espátula metálica para pesar os cristais porque o precursor HAuCl4 irá corroer o labware metálico. A etapa de pesagem deve ser realizada o mais rápido possível, uma vez que o HAuCl4 é higroscópico e, portanto, aumentará seu peso ao longo do tempo absorvendo água da atmosfera. O HAuCl4 é altamente corrosivo e pode causar queimaduras graves na pele e danos nos olhos. Tome cuidado extra ao manuseá-lo.</li>
		<li>Prepare 0,5 mL de solução de citrato de sódio de 500 mM dissolvendo 64,5 mg de pó de citrato de sódio com 0,5 mL de água desionizada em um frasco de vidro.</li>
		<li>Diluir 1 mL da solução HAuCl4 de 25 mM com água de 99 mL em uma garrafa de tampa azul de 250 mL para dar 100 mL de solução HAuCl4 de 0,25 mM.</li>
		<li>Adicione 99,5 mL da solução HAuCl4 de 0,25 mM em um frasco de três pescoços de três pescoços equipado com um condensador. Aqueça a solução a 90 °C sob agitação vigorosa e mantenha a temperatura por 15 minutos.</li>
		<li>Injete 0,5 mL da solução de citrato de sódio de 500 mM na mistura de reação e mantenha a temperatura e mexendo até que a cor da solução fique vermelho-rubi. NOTA: A reação leva cerca de 30 minutos.</li>
	</ol></li>
	<li>Crescimento semeado de NPs Au através do método cineticamente controlado13
	<ol>
<li>Esfrie a solução de sementes Au sintetizada a 70 °C.</li>
		<li>Prepare 10 mL de solução citrato de sódio de 60 mM dissolvendo 154,8 mg de pó de citrato de sódio com 10 mL de água desionizada em um frasco de vidro.</li>
		<li>Injete 0,67 mL da solução de 25 mM HAuCl4 e 0,67 mL da solução de citrato de sódio de 60 mM para as sementes de Au com intervalo de tempo de 2 min.</li>
		<li>Repita o passo 1.2.3 para aumentar gradualmente o tamanho de Au NPs para 40 nm. NOTA: É preciso cerca de 10 passos de crescimento para chegar a 40 nm. O número real de etapas necessárias pode depender da configuração precisa.</li>
	</ol></li>
	<li>Crescimento semeado de NPs Au usando sintetizador automatizado (Figura 2)
	<ol>
<li>Transfira 25 mL da solução de sementes Au preparada na seção 1 para um tubo de centrífuga cônica de 50 mL e esfrie a 70 °C em um termomixer. NOTA: Monitore a temperatura dentro do termomixer usando um termômetro termopar colocado em um tubo de centrífuga de 50 mL contendo 25 mL de água.</li>
		<li>Encha uma seringa descartável Luer de 3 mL com 2,5 mL de solução HAuCl4 de 25 mM. Encha outra seringa descartável luer de 3 mL com 2,5 mL de solução de citrato de sódio de 60 mM.</li>
		<li>Coloque as seringas nas bombas de seringa e use adaptadores Luer-to-MicroTight para conectar o tubo PEEK (150 μm de diâmetro interno) às seringas. Insira a tubulação no tubo centrífuga contendo a solução de sementes de Au no termomixer.</li>
		<li>Coloque ambas as bombas de seringa para dispensar 0,1675 mL de solução acima de 20 min (8.357 μL por minuto).</li>
		<li>Defina a velocidade de rotação do termomixer para 700 rpm e pressione Inicie a bomba de seringa contendo a solução HAuCl4 de 25 mM.</li>
		<li>Após 2 min, pressione Inicie a bomba de seringa contendo a solução de citrato de sódio de 60 mM.</li>
		<li>30 min após iniciar a injeção da solução HAuCl4 , remova uma alíquota da solução Au NP para análise.</li>
		<li>Repetir as etapas 1.3.5 – 1.3.7 para aumentar gradualmente o diâmetro dos Au NPs até 40 nm. NOTA: Esta configuração pode ser usada para crescer NPs Au até 40 nm em um passo, aumentando o volume de reagentes adicionados na etapa 1.3.4. Isso é conseguido aumentando o tempo de dispensação, mantendo a mesma taxa de injeção.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Caracterização de NPs Au
<ol><li>Espectroscopia UV-Vis<ol>
<li>Adicione 1 mL da solução Au NP a um cuvette de quartzo semi-micro.</li>
		<li>Ligue o espectrômetro.</li>
		<li>Defina o comprimento de onda para 400 - 800 nm.</li>
		<li>Adquira o espectro UV-Vis para cada amostra.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Dispersão dinâmica de luz (DLS)<ol>
<li>Filtre a solução amostral em uma cuvette semi-micro de plástico com um filtro de 0,22 μm.</li>
		<li>Ligue o instrumento DLS.</li>
		<li>Coloque a temperatura em 25 °C e equilibre para 60 s.</li>
		<li>Meça o tamanho hidrodinâmico de cada amostra.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Microscopia eletrônica de transmissão (TEM)<ol>
<li>Coloque uma gota de 5 μL da solução de amostra em uma grade revestida de 300 malhas C e seque no ar. NOTA: A diluição é necessária para amostras de solução Au NP mais concentradas para obter NPs Au bem dispersos em uma grade TEM.</li>
		<li>Adquira várias imagens TEM para cada amostra usando um TEM a 200 kV de aceleração.</li>
		<li>Meça o diâmetro de 200 NPs Au para cada amostra usando ImageJ para calcular o tamanho médio e o desvio padrão.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Formação de complexos CB7-UA
<ol><li>Preparação da solução CB7 de 0,4 mM<ol>
<li>Adicione 4,65 mg de CB7 a um frasco de vidro de 15 mL. NOTA: O valor do CB7 é calculado com base no peso da fórmula de CB7 (= 1163 Da) que tem sido empregado pela maioria dos relatórios na literatura. No entanto, as amostras sólidas cb7 normalmente contêm água, HCl, metanol e outros sais deixados a partir das etapas de síntese e purificação, contribuindo para ~10 – 20% de peso morto na amostra. Os solventes e sais presos não puderam ser removidos por aquecimento em um forno a vácuo ou outros meios. Suas quantidades variam entre diferentes lotes de amostras, mas podem ser quantificadas por meio de análise elementar. No entanto, o protocolo apresentado não é sensível à presença de quantidade não quantificada de solventes e sais nas amostras do CB7.</li>
		<li>Adicione 10 mL de água ao frasco e aperte a tampa.</li>
		<li>Sonicar a amostra à temperatura ambiente até que o sólido CB7 seja completamente dissolvido. NOTA: O CB7 foi sintetizado de acordo com a literatura27 , mas também está disponível comercialmente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparação de solução UA de 0,4 mM<ol>
<li>Adicione 2,69 mg de UA a um tubo de centrífuga de 50 mL.</li>
		<li>Adicione 40 mL de água ao tubo e aperte a tampa.</li>
		<li>Use um termomixer para rodar a solução amostral, definindo a temperatura para 70 °C, velocidade de 800 rpm e tempo para 2h. Deixe a solução esfriar até a temperatura ambiente. NOTA: A UA tem baixa solubilidade na água (0,40 mM)5. Gire por mais tempo se o pó UA não tiver sido completamente dissolvido. Alternativamente, a ultrassonização pode ser usada para facilitar a dissolução.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Diluições sequenciais da solução UA de 0,4 mM<ol>
<li>Diluir 5 mL da solução UA de 0,4 mM com água de 5 mL em um frasco de vidro de 15 mL para dar 10 mL de solução UA de 0,2 mM. Aperte a tampa e sonicate por 30 s.</li>
		<li>Repita a etapa 3.3.1 usando uma quantidade apropriada de UA e água conforme descrito na Tabela 1.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparação dos complexos CB7-UA<ol>
<li>Adicione 0,75 mL da solução CB7 de 0,4 mM e 0,75 mL de solução UA de 0,4 mM em um tubo de 1,5 mL. Fixar a tampa e sonicar por 30 s.</li>
		<li>Aguarde 30 min para garantir a formação de complexos hospedeiros-convidados.</li>
		<li>Repita o passo 3.4.1 – 3.4.2 usando a solução UA de diferentes concentrações.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Sensoriamento sers de UA
<ol><li>Configuração experimental do sistema Raman (Figura 3)<ol>
<li>Ligue o laser He-Ne de 633 nm (22,5 mW).</li>
		<li>Ligue o espectrômetro modular Raman.</li>
		<li>Ligue o computador e inicie o software.</li>
		<li>Clique no ícone de assistente de aplicativo spectroscopia e selecione Raman.</li>
		<li>Comece uma nova aquisição. Defina o tempo de integração para 30 s, as varreduras para a média de 5 e o boxcar a 0.</li>
		<li>Armazene espectro de fundo e digite o comprimento de onda laser (ou seja, 633 nm). NOTA: O tempo de integração é o tempo para cada varredura, as varreduras a média é o número de varreduras médias para criar cada espectro e o boxcar é o número de pixels vizinhos em média28.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Formação dos substratos sers<ol>
<li>Adicione 0,9 mL da solução Au NP de 40 nm e 0,1 mL da solução do complexo CB7-UA pré-formada em um tubo de 1,5 mL. Fixar a tampa e sonicar até que a solução mude de vermelho-rubi para roxo. NOTA: Também podem ser utilizadas amostras de solução Au NP estabilizadas por citrato comercial de 40 nm. Normalmente, a densidade óptica do pico de ressonância de plasmon de superfície localizada (LSPR) é ajustada para 1 através de diluição de amostras concentradas de solução de estoque. A concentração de citrato na amostra é tipicamente mantida como 2 mM.</li>
		<li>Transfira a solução amostral para um semi-micro cuvette. Coloque a cuvette no suporte de amostra Raman e feche a tampa.</li>
		<li>Comece a medição.</li>
		<li>Configure a economia automática para registrar cinco espectros sers consecutivos.</li>
		<li>Pare a medição e altere a amostra.</li>
		<li>Repita o passo 4.2.1 – 4.2.5 usando a solução CB7-UA de diferentes concentrações. NOTA: O tempo de agregação é considerado dependente da concentração de UA nos nanoagregados, variando de 30 s para 0,1 μM UA a 30 min para 20 μM UA, devido à diferença na concentração de CB7 vazio que tem grande contribuição para mediar a agregação de Au NPs. Para o complexo CB7-UA, um portal é bloqueado pela molécula UA volumosa, tornando-o indisponível para ligação à superfície Au NP e, portanto, incapaz de mediar a agregação NP21. A amostra está pronta para medição quando a cor da solução mudar de vermelho-rubi para roxo.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Análise de dados
<ol><li>Processamento de dados<ol>
<li>Baixe e instale a linha de base com plugin assimétrico de quadrados mínimos (ALS) no Origin. NOTA: O plugin ALS requer OriginPro.</li>
		<li>Insira os dados brutos na Origem.</li>
		<li>Calcule um valor médio a partir dos cinco espectros SERS de cada amostra. Divida o valor pela potência do laser (ou seja, 22,5 mW) e pelo tempo de integração (ou seja, 30 s).</li>
		<li>Clique no ícone ALS para abrir a caixa de diálogo. Defina o fator assimétrico para 0,001, limiar para 0,03 %, fator de suavização para 2 e número de iterações para 20 para corrigir a linha de base de cada espectro médio.</li>
		<li>Plote o espectro SERS de diferentes concentrações de UA usando linhas empilhadas por y deslocamentos. A saída deve ser intensidade (conta s-1 mW-1) contra o câmbio Raman (cm-1).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

O método de síntese automatizada descrito no protocolo permite que os Au NPs de tamanhos crescentes sejam reproduzidos. Embora existam alguns elementos que ainda precisam ser realizados manualmente, como a rápida adição de citrato de sódio durante a síntese de sementes e a verificação periódica para garantir que a tubulação PEEK seja segura, este método permite NPs Au de grandes tamanhos (até 40 nm), o que normalmente exigiria múltiplas injeções manuais de HAuCl4 e citrato de sódio, para ser sintetizado atrav...

O ácido úrico, que é o produto final do metabolismo de nucleotídeos de purina, é um importante biomarcador no soro sanguíneo e na urina para o diagnóstico de doenças como gota, pré-eclâmpsia, doenças renais, hipertensão, doenças cardiovasculares e diabetes 1,2,3,4,5. Os métodos atuais para detecção de ácido úrico incluem ensaios enzimáticos colorimétricos, cromatografia líquida de alto desempenho e eletroforese capilar, que são demorados, caros e requerem uma preparação amostral sofisticada 6,7,8,9.
A espectroscopia raman aprimorada na superfície é uma técnica promissora para o diagnóstico rotineiro de ponto de cuidado, pois permite a detecção seletiva de biomoléculas através de suas impressões digitais de vibração e oferece inúmeras vantagens como alta sensibilidade, resposta rápida, facilidade de uso e sem preparação ou mínima de amostras. Substratos sers baseados em nanopartículas metálicas nobres (por exemplo, NPs Au) podem aumentar os sinais de Raman das moléculas de analito em 4 a 10 ordens de magnitude10 através de forte aprimoramento eletromagnético causado pela ressonância de plasmon de superfície11. Os Au NPs de tamanhos sob medida podem ser facilmente sintetizados em oposição à fabricação demorada de nanocompositos metálicos complexos12, e, portanto, são amplamente utilizados em aplicações biomédicas devido às suas propriedades superiores 13,14,15,16. Apego de moléculas macrocíclicas, cucurbit[n]urils (CBn, onde n = 5-8, 10), na superfície dos NPs Au podem melhorar ainda mais os sinais sers das moléculas de analito, pois as moléculas de CB altamente simétricas e rígidas podem controlar o espaçamento preciso entre os Au NPs e localizar as moléculas de analito no centro ou nas proximidades dos hotspots plasmônicos através da formação de complexos hospedeiros-convidados (Figura 1)17, 18,19,20. Exemplos anteriores de estudos do SERS utilizando Au NP: CBn nanoagreguras incluem nitroexplosivos, aromáticos policíclicos, diaminostilbena, neurotransmissores e creatinina 21,22,23,24,25, com as medidas sers sendo realizadas em uma cuvette ou carregando uma pequena gota em um portador de amostra personalizado. Este esquema de detecção é particularmente útil para quantificar rapidamente biomarcadores em uma matriz complexa com uma alta reprodutibilidade.
Aqui, um método fácil para formar complexos hospedeiros-convidados de CB7 e um importante biomarcador UA, e quantificar UA com um limite de detecção de 0,2 μM via agregações mediadas por CB7 de Au NPs em mídia aquosa foi demonstrado usando um espectrômetro modular, o que é promissor para aplicações diagnósticas e clínicas.

<table><tbody><tr><td>40 nm nanopartículas de ouro</td><td>NanoComposix</td><td>AUCN40-100M</td><td>NanoXact, 0,05 mg/ mL, nu (citrato)</td></tr><tr><td>Tubo de centrífuga</td><td>Corning Falcon</td><td>14-432-22</td><td>50 mL de volume</td></tr><tr><td>Cucurbit[7]uril</td><td>Feito</td><td></td> em laboratório <td>ver ref. 19</td></tr><tr><td>Cloreto de ouro(III) trihidratado</td><td>Sigma aldrich</td><td>520918</td><td>&ge; 99,9% de metais traço à base de</td></tr><tr><td>seringa descartável Luer lock</td><td>Cole-Parmer</td><td>WZ-07945-15</td><td>3 mL de volume</td></tr><tr><td>Luer-to-MicroTight adaptador</td><td>LuerTight</td><td>P-662</td><td>360 &mu; m diâmetro externo Tubulação para Seringa Luer</td></tr><tr><td>Tubulação PEEK</td><td>IDEX</td><td>1572</td><td>360 &mu; m diâmetro externo, 150 &mu; cortador</td></tr> de <tr>tubulação capilar da cromatografia do polímero <td>do cortador IDEX</td><td>WZ-02013-30</td> da<td>tubulação do PEEK</td> do diâmetro de m <td>para 360 &micro; m a 1/32" OD tubulação</td></tr><tr><td>Espectrômetro Raman</td><td>Ocean Optics</td><td>QE pro</td><td></td></tr><tr><td>Citrato de sódio tribásico dihidratado</td><td>Sigma aldrich</td><td>S4641</td><td>ACS reagente, &ge; 99,0%</td></tr><tr><td>Sonda Padrão</td><td>Sonicator</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr> Digi-Sense WZ-08516-55 <tr><td>Bomba de seringa</td><td>tipo K Aladdin</td><td>ALADDIN2-220</td><td>2 seringas, volume máximo da seringa 60 mL</td></tr><tr><td>Termômetro termopar</td><td>Digi-Sense</td><td>WZ-20250-91</td><td>Termômetro termopar de entrada única com calibração rastreável NIST</td></tr><tr><td>ThermoMixer</td><td>Eppendorf</td><td>5382000031</td><td>Com um Eppendorf SmartBlock para tubos de 50 mL</td></tr><tr><td>Ácido úrico</td><td>Sigma aldrich</td><td>U2625</td><td>&ge; 99%, cristalino</td></tr></tbody></table>

detecção quantitativa de sers de ácido úrico através da formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro de agregados de nanopartículas de ouro e cucurbit[n]uril

Quantitative SERS Detection of Uric Acid via Formation of Precise Plasmonic Nanojunctions within Aggregates of Gold Nanoparticles and Cucurbit[n]uril

Este trabalho descreve um método rápido e altamente sensível para a detecção quantitativa de um importante biomarcador, ácido úrico (UA), via espectrescopia raman aumentada pela superfície (SERS) com um baixo limite de detecção de ~0,2 μM para múltiplos picos característicos na região da impressão digital, usando um espectrômetro modular. Este esquema de biosensação é mediado pela complexidade hospedeira-hóspede entre um macrociclo, cucurbit[7]uril (CB7) e UA, e a subsequente formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro do Au NP auto-montado: nanoaggregados CB7. Uma síntese fácil de Au NP de tamanhos desejáveis para substratos SERS também foi realizada com base na abordagem clássica de redução de citratos com uma opção a ser facilitada usando um sintetizador automatizado construído em laboratório. Este protocolo pode ser facilmente estendido à detecção multiplexada de biomarcadores em fluidos corporais para aplicações clínicas.

Na síntese de Au NP apresentada, os espectros UV-Vis mostram uma mudança dos picos de LSPR de 521 nm para 529 nm após 10 passos de crescimento (Figura 4A,B) enquanto os dados do DLS mostram uma distribuição de tamanho estreito à medida que o tamanho dos NPs Au aumenta de 25,9 nm para 42,8 nm (Figura 4C,D). Os tamanhos médios de G0, G5 e G10 medidos a partir de imagens TEM (Figura 4E) são de 20,1 ± 2...

Um complexo hospedeiro-convidado de cucurbit[7]uril e ácido úrico foi formado em uma solução aquosa antes de adicionar uma pequena quantidade em solução Au NP para a espectróscopia raman (SERS) com visão quantitativa de Raman (SERS) com um espectrômetro modular.

Detecção quantitativa de sers de ácido úrico através da formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro de Agregados de Nanopartículas de Ouro e Cucurbit[n]uril

This work describes a rapid and highly sensitive method for the quantitative detection of an important biomarker, uric acid (UA), via surface-enhanced ...

Este protocolo oferece um método versátil para detectar e quantificar o ácido úrico com alta sensibilidade. Portanto, é um protocolo para aplicações diagnósticas e clínicas. Este protocolo pode quantificar rapidamente biomarcadores em uma matriz complexa, como fluidos corporais.Essa técnica pode ser potencialmente estendida para diagnosticar doenças que usam ácido úrico como biomarcador, como gota, hipertensão e doenças cardiovasculares. Também pode ser usado para detectar e quantificar outras substâncias perigosas para monitoramento ambiental. Ao tentar o protocolo pela primeira vez, os pesquisadores podem ter dificuldade em formar agregados estáveis de CB7 e nanopartículas de ouro.Recomenda-se a mistura de nanopartículas de ouro em soluções CB7 usando sonicação, pois outras técnicas podem afetar a cinética de agregação. Um vídeo mostrando as etapas críticas da adição da mistura CB7 pode aumentar a chance de sucesso e reprodutibilidade para os pesquisadores quando novos no sistema. Para a síntese de sementes de ouro, dissolva 98,5 miligramas de áurico em 10 mililitros de água deionizada em um frasco de vidro para obter uma solução de cloreto áurico de 25 milimolares e 64,5 miligramas de citrato de sódio em pó em 500 microlitros de água deionizada em um frasco de vidro.Em seguida, diluir um mililitro da solução de cloreto áurico com 99 mililitros de água em um frasco de 250 mililitros com tampa azul para obter uma solução de cloreto áurico 0,25 milimolar e adicionar 99,5 mililitros da solução de cloreto áurico 0,25 milimolar a um frasco de fundo redondo de três gargalos de 250 mililitros equipado com um condensador. Em seguida, aqueça a solução a 90 graus Celsius sob agitação vigorosa por 15 minutos antes de injetar 500 microlitros da solução de citrato de sódio no frasco, continuando a mexer até que a solução fique vermelho rubi. Para iniciar o crescimento semeado das nanopartículas de ouro, transfira 25 mililitros da solução de semente de ouro para um tubo de 50 mililitros e resfrie a solução a 70 graus em um ThermoMixer.Enquanto a solução está esfriando, encha uma seringa descartável Luer lock de três mililitros com 2,5 mililitros de solução de cloreto áurico 25 milimolar e encha outra seringa descartável Luer lock de três milímetros com 2,5 mililitros de solução de citrato de sódio 60 milimolar. Coloque as seringas em bombas de seringa e use adaptadores Luer-to-MicroTight para conectar tubos PEEK de diâmetro interno de 150 micromolares às seringas. Insira a tubulação no tubo da centrífuga contendo a solução de semente de ouro resfriada no ThermoMixer e ajuste ambas as bombas de seringa para dispensar 167.5 microlitros de solução em 20 minutos.Defina a velocidade de rotação do ThermoMixer para 600 rotações por minuto e pressione Start na bomba de seringa contendo a solução de cloreto áurico 25 milimolar. Após dois minutos, pressione Start na bomba de seringa contendo a solução de citrato de sódio 60 milimolar. Após 30 minutos, remova uma alíquota da solução de nanopartículas de ouro para análise.Para preparar uma solução de CB7 0,4 milimolar, adicione 4,65 miligramas de CB7 a um frasco de vidro de 15 mililitros e 10 mililitros de água ao frasco. Depois de tampar bem, sonicar o frasco para injetáveis à temperatura ambiente até que o sólido CB7 esteja completamente dissolvido. Para preparar uma solução de ácido úrico 0,4 milimolar, adicione 2,69 miligramas de ácido úrico a um tubo de centrífuga de 50 mililitros e adicione 40 mililitros de água ao tubo.Depois de tampar bem, gire a mistura em um ThermoMixer ajustado para 70 graus Celsius e 800 rotações por minuto por duas horas. Quando a solução esfriar à temperatura ambiente, diluir um mililitro da solução de ácido úrico 0,4 milimolar com nove mililitros de água em um frasco de vidro de 15 mililitros para obter uma solução de ácido úrico 0,04 milimolar. Depois de tampar bem, sonicar o frasco para injetáveis durante 30 segundos.Para preparar os complexos CB7-ácido úrico, adicione 750 microlitros da solução CB7 0,4 milimolar e 750 microlitros da solução de ácido úrico 0,4 milimolar a um tubo de 1,5 mililitro e sonice a mistura por 30 segundos. Em seguida, segure o tubo em temperatura ambiente por 30 minutos para garantir a formação dos complexos hospedeiro-hóspede. Clique no ícone dos assistentes de aplicação de espectroscopia no software do sistema Raman e selecione Raman.Inicie uma nova aquisição e defina o tempo de integração para 30 segundos, as varreduras para a média para cinco e o vagão para zero. Em seguida, armazene o espectro de fundo e insira o comprimento de onda do laser. Para a formação do substrato SERS, adicione 900 microlitros da solução de nanopartículas de ouro de 40 nanômetros e 100 microlitros de solução pré-formada de complexo de ácido CB7-úrico a um tubo de 1,5 mililitro e sonice até que a solução mude de vermelho rubi para roxo.Transfira a solução da amostra para uma cubeta semimicro e coloque a cubeta no suporte de amostra Raman. Feche a tampa e inicie a medição. Em seguida, defina o salvamento automático para registrar cinco espectros SERS consecutivos.Os espectros ultravioleta visível para as nanopartículas de ouro sintetizadas mostram uma mudança dos picos de ressonância plasmônica de superfície localizada de 521 para 529 nanômetros após 10 etapas de crescimento, enquanto os dados dinâmicos de espalhamento de luz mostram uma distribuição de tamanho estreita à medida que o tamanho das nanopartículas aumenta de 25,9 para 42,8 nanômetros. Os tamanhos médios de G0, G5 e G10 medidos a partir de imagens de elétrons de transmissão são de aproximadamente 20, 33 e 40 nanômetros, respectivamente. Nessas análises representativas, complexos hospedeiro-hóspede de CB7 e ácido úrico foram formados com CB7 vazio mediando a formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro dos nanoagregados CB7 de nanopartículas de ouro, conforme suportado pelos sinais característicos de ácido úrico no espectro SERS.Por outro lado, nenhum sinal SERS de ácido úrico pode ser observado na ausência de CB7, ilustrando o papel fundamental do CB7 no desencadeamento da agregação de nanopartículas de ouro. A alta sensibilidade do esquema de detecção apresentado neste protocolo é demonstrada pela observação de sinais SERS claros desde os picos de ácido úrico em 640 e 1130 centímetros recíprocos até o limite de detecção de 0,2 micromolar. Além disso, correlações muito fortes entre a intensidade de SERS e as concentrações logarítmicas de ácido úrico foram obtidas por lei de potência para ambos os picos com regiões lineares encontradas na faixa de 0,2 a 2 micromolares.O ácido úrico tem baixa solubilidade em água, por isso é necessário garantir que o pó de ácido úrico tenha um efeito macio antes da próxima etapa. A análise avançada de dados pode ser realizada, possibilitando quantificar múltiplos biomarcadores presentes na matriz.

quantitative-sers-detection-uric-acid-via-formation-precise-plasmonic

Research

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Chemistry

Química

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Detecção quantitativa de sers de ácido úrico através da formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro de Agregados de Nanopartículas de Ouro e Cucurbit n uril (Vídeo) | JoVE Journal

Detecção quantitativa de sers de ácido úrico através da formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro de Agregados de Nanopartículas de Ouro e Cucurbit[n]uril

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