Yöntem makalesi

Altın Nanopartikülleri ve Cucurbit [n]uril Agregaları İçinde Hassas Plazmonik Nanokavşakların Oluşumu Yoluyla Ürik Asidin Kantitatif SERS Tespiti

DOI:

10.3791/61682

⸱

3 Ekim 2020

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

Bu makalede

Özet

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

Modüler bir spektrometre kullanarak kantitatif yüzey ile geliştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) algılaması için Au NP çözeltisine az miktarda eklenmeden önce sulu bir çözeltide cucurbit[7]uril ve ürik asitten oluşan bir konakçı-konuk kompleksi oluşturulmuştur.

Özet

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

Bu çalışma, modüler bir spektrometre kullanarak, parmak izi bölgesindeki çoklu karakteristik zirveler için ~ 0,2 μM'lik düşük algılama sınırına sahip yüzeyle geliştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) yoluyla önemli bir biyobelirteç olan ürik asidin (UA) kantitatif tespiti için hızlı ve oldukça hassas bir yöntemi açıklamaktadır. Bu biyosensing şemasına, bir makro döngü, cucurbit [7] uril (CB7) ve UA arasındaki konakçı-konuk kompleksi ve daha sonra kendi kendine monte edilmiş Au NP: CB7 nanoagregaları içinde hassas plazmonik nanokavşakların oluşumu aracılık eder. SERS substratları için arzu edilen boyutların basit bir Au NP sentezi, klasik sitrat indirgeme yaklaşımına dayanarak, laboratuar yapımı otomatik bir sentezleyici kullanılarak kolaylaştırılma seçeneği ile gerçekleştirilmiştir. Bu protokol, klinik uygulamalar için vücut sıvılarındaki biyobelirteçlerin çoklanmış tespitine kolayca genişletilebilir.

Giriş

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

Pürin nükleotidlerin metabolizmasının son ürünü olan ürik asit, gut, preeklampsi, böbrek hastalıkları, hipertansiyon, kardiyovasküler hastalıklar ve diyabet gibi hastalıkların tanısında kan serumu ve idrarda önemli bir biyobelirteçtir 1,2,3,4,5. Ürik asit tespiti için mevcut yöntemler arasında kolorimetrik enzimatik testler, yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve kılcal elektroforez bulunmaktadır ve bunlar zaman alıcı, pahalı ve sofistike numune hazırlamagerektirir 6,7,8,9.

Yüzey ile geliştirilmiş Raman spektroskopisi, titreşim parmak izleri aracılığıyla biyomoleküllerin seçici tespitine izin verdiği ve yüksek hassasiyet, hızlı tepki, kullanım kolaylığı ve hiç veya minimum numune hazırlama gibi sayısız avantaj sunduğu için rutin bakım noktası teşhisi için umut verici bir tekniktir. Asil metal nanopartiküllere (örneğin, Au NP'ler) dayanan SERS substratları, yüzey plazmon rezonansı 11'in neden olduğu güçlü elektromanyetik iyileştirme yoluyla analit moleküllerinin Raman sinyallerini 4 ila10 büyüklük10 sırasına kadar artırabilir. Özel boyutlardaki Au NP'ler, karmaşık metal nanokompozitlerin zaman alıcı üretiminin aksine kolayca sentezlenebilir12 ve bu nedenle üstün özellikleri nedeniyle biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak kullanılır13,14,15,16. Makrosiklik moleküllerin, cucurbit[n]urillerin (CB n, burada n = 5-8 , 10), Au NP'lerin yüzeyine bağlanması, yüksek simetrik ve sert CB molekülleri Au NP'ler arasındaki hassas aralığı kontrol edebildiğinden ve ana konakçı-misafir komplekslerinin oluşumu yoluyla merkezde veya plazmonik sıcak noktalara yakın yerlerde analize edebildiğinden, analit moleküllerinin SERS sinyallerini daha da artırabilir (Şekil 1)17, 18,19,20. Au NP: CBn nanoagregaları kullanan SERS çalışmalarının önceki örnekleri arasında nitropatlayıcılar, polisiklik aromatikler, diaminostilben, nörotransmiterler ve kreatinin21,22,23,24,25 bulunur ve SERS ölçümleri ya bir küvette ya da özel yapım bir numune tutucuya küçük bir damlacık yüklenerek gerçekleştirilir. Bu algılama şeması, yüksek tekrarlanabilirliğe sahip karmaşık bir matristeki biyobelirteçleri hızlı bir şekilde ölçmek için özellikle yararlıdır.

Burada, CB7'nin konakçı-misafir komplekslerini ve önemli bir biyobelirteç UA'yı oluşturmak ve sulu ortamda CB7 aracılı Au NP agregasyonları yoluyla 0.2 μM'lik bir tespit limiti ile UA'yı ölçmek için kolay bir yöntem, tanısal ve klinik uygulamalar için umut verici olan modüler bir spektrometre kullanılarak gösterilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

1. Au NP'lerin Sentezi

  1. Au tohumlarının geleneksel Turkevich yöntemi ile sentezi26
    1. 98.5 mg HAuCl 4· çözerek 10 mL 25 mM HAuCl4 çözeltisi hazırlayın 3H2O bir cam şişede 10 mL deiyonize su içeren öncül.
      NOT: Az miktarda HAuCl 4 öncüsünü bir tartım teknesine aktarın ve kristalleri tartmak için metalik spatula yerine plastik bir spatula kullanın, çünkü HAuCl4 öncüsü metal laboratuvar gereçlerini aşındıracaktır. HAuCl4 higroskopik olduğundan ve bu nedenle atmosferden su emerek zamanla ağırlığını artıracağından tartım adımı mümkün olduğunca hızlı bir şekilde gerçekleştirilmelidir. HAuCl4 oldukça aşındırıcıdır ve ciddi cilt yanıklarına ve göz hasarına neden olabilir. Kullanırken ekstra özen gösterin.
    2. Bir cam şişede 0.5 mL deiyonize su ile 64.5 mg sodyum sitrat tozunu çözerek 0.5 mL 500 mM sodyum sitrat çözeltisi hazırlayın.
    3. 100 mL 0,25 mM HAuCl 4 çözeltisi vermek için 25 mM HAuCl4 çözeltisinin 1 mL'sini 250 mL mavi kapaklı bir şişede 99 mL su ile seyreltin.
    4. 0,25 mM HAuCl 4 çözeltisinin 99,5 mL'sini, bir kondenserle donatılmış 250 mL'lik üç boyunlu yuvarlak tabanlı bir şişeye ekleyin. Çözeltiyi kuvvetli bir şekilde karıştırarak 90 ° C'ye ısıtın ve sıcaklığı 15 dakika boyunca koruyun.
    5. 500 mM sodyum sitrat çözeltisinin 0,5 mL'sini reaksiyon karışımına enjekte edin ve çözeltinin rengi yakut kırmızısına dönene kadar sıcaklığı ve karıştırmayı koruyun.
      NOT: Reaksiyon yaklaşık 30 dakika sürer.
  2. Kinetik olarak kontrol edilen yöntemle Au NP'lerin tohumlanmış büyümesi13
    1. Sentezlenmiş Au tohumu çözeltisini 70 °C'ye soğutun.
    2. Bir cam şişede 10 mL deiyonize su ile 154.8 mg sodyum sitrat tozu çözerek 10 mL 60 mM sodyum sitrat çözeltisi hazırlayın.
    3. 25 mM HAuCl4 çözeltisinin 0,67 mL'sini ve 60 mM sodyum sitrat çözeltisinin 0,67 mL'sini 2 dakikalık bir zaman aralığıyla Au tohumlarına enjekte edin.
    4. Au NP'lerin boyutunu kademeli olarak 40 nm'ye çıkarmak için adım 1.2.3'ü tekrarlayın.
      NOT: 40 nm'ye ulaşmak için yaklaşık 10 büyüme adımı gerekir. Gerekli gerçek adım sayısı, kesin kuruluma bağlı olabilir.
  3. Otomatik sentezleyici kullanılarak Au NP'lerin tohumlanmış büyümesi (Şekil 2)
    1. Bölüm 1'de hazırlanan Au tohumu çözeltisinin 25 mL'sini 50 mL'lik bir konik santrifüj tüpüne aktarın ve bir termomikserde 70 °C'ye soğutun.
      NOT: 25 mL su içeren 50 mL'lik bir santrifüj tüpüne yerleştirilmiş bir termokupl termometre kullanarak termomikserin içindeki sıcaklığı izleyin.
    2. 3 mL Luer kilitli tek kullanımlık şırıngayı 2,5 mL 25 mM HAuCl4 çözeltisi ile doldurun. Başka bir 3 mL Luer kilit tek kullanımlık şırıngayı 2,5 mL 60 mM sodyum sitrat çözeltisi ile doldurun.
    3. Şırıngaları şırınga pompalarına yerleştirin ve PEEK borusunu (150 μm iç çap) şırıngalara bağlamak için Luer-to-MicroTight adaptörlerini kullanın. Boruyu, termomikserdeki Au tohumu çözeltisini içeren santrifüj tüpüne yerleştirin.
    4. Her iki şırınga pompasını da 20 dakika boyunca (dakikada 8,357 μL) 0,1675 mL çözelti dağıtacak şekilde ayarlayın.
    5. Termomikser dönüş hızını 700 rpm'ye ayarlayın ve 25 mM HAuCl 4 çözeltisini içeren şırınga pompasındaBaşlat'a basın.
    6. 2 dakika sonra, 60 mM sodyum sitrat çözeltisini içeren şırınga pompasında Başlat'a basın.
    7. HAuCl4 çözeltisi enjeksiyonuna başladıktan 30 dakika sonra, analiz için Au NP çözeltisinin bir aliquot'unu çıkarın.
    8. Au NP'lerin çapını kademeli olarak 40 nm'ye çıkarmak için 1.3.5 – 1.3.7 arasındaki adımları tekrarlayın.
      NOT: Bu kurulum, adım 1.3.4'te eklenen reaktanların hacmini artırarak Au NP'leri bir adımda 40 nm'ye kadar büyütmek için kullanılabilir. Bu, aynı enjeksiyon oranını korurken dağıtım süresini artırarak elde edilir.

2. Au NP'lerin Karakterizasyonu

  1. UV-Vis spektroskopisi
    1. Yarı mikro kuvars küvete 1 mL Au NP çözeltisi ekleyin.
    2. Spektrometreyi açın.
    3. Dalga boyu aralığını 400 - 800 nm olarak ayarlayın.
    4. Her numune için UV-Vis spektrumunu edinin.
  2. Dinamik ışık saçılımı (DLS)
    1. Numune çözeltisini 0,22 μm filtreli plastik bir yarı mikro küvete filtreleyin.
    2. DLS cihazını açın.
    3. Sıcaklığı 25 ° C'ye ayarlayın ve 60 s için dengeleyin.
    4. Her numunenin hidrodinamik boyutunu ölçün.
  3. Transmisyon elektron mikroskobu (TEM)
    1. Numune çözeltisinin 5 μL'lik bir damlacığını C kaplı 300 mesh Cu ızgaraya damlatın ve havada kurutun.
      NOT: Bir TEM ızgarasında iyi dağılmış Au NP'ler elde etmek üzere daha konsantre Au NP çözelti numuneleri için seyreltme gereklidir.
    2. 200 kV hızlanma voltajında bir TEM kullanarak her numune için birden fazla TEM görüntüsü elde edin.
    3. Ortalama boyutu ve standart sapmayı hesaplamak için ImageJ kullanarak her numune için 200 Au NP çapını ölçün.

3. CB7-UA komplekslerinin oluşumu

  1. 0,4 mM CB7 çözeltisinin hazırlanması
    1. 15 mL'lik bir cam şişeye 4.65 mg CB7 ekleyin.
      NOT: CB7 miktarı, literatürdeki çoğu raporda kullanılan CB7'nin (= 1163 Da) formül ağırlığına göre hesaplanır. Bununla birlikte, CB7 katı numuneleri tipik olarak sentez ve saflaştırma adımlarından kalan su, HCl, metanol ve diğer tuzları içerir ve numunede ~% 10 – 20 ölü ağırlığa katkıda bulunur. Sıkışmış çözücüler ve tuzlar, vakumlu fırında veya başka yollarla ısıtılarak uzaklaştırılamadı. Miktarları farklı numune partileri arasında değişir, ancak element analizi kullanılarak ölçülebilir. Bununla birlikte, sunulan protokol, CB7 numunelerinde ölçülmemiş miktarda çözücü ve tuz varlığına duyarlı değildir.
    2. Şişeye 10 mL su ekleyin ve kapağı sıkın.
    3. CB7 katı tamamen çözünene kadar numuneyi oda sıcaklığında sonikleştirin.
      NOT: CB7, literatür27'ye göre sentezlenmiştir, ancak ticari olarak da temin edilebilir.
  2. 0,4 mM UA çözeltisinin hazırlanması
    1. 50 mL'lik bir santrifüj tüpüne 2.69 mg UA ekleyin.
    2. Tüpe 40 mL su ekleyin ve kapağı sıkın.
    3. Sıcaklığı 70 °C'ye, hızı 800 rpm'ye ve zamanı 2 saate ayarlayarak numune çözeltisini döndürmek için bir termomikser kullanın. Çözeltinin oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.
      NOT: UA suda düşük çözünürlüğe sahiptir (0,40 mM)5. UA tozu tamamen çözülmemişse daha uzun süre girdap. Alternatif olarak, ultrasonication çözünmeyi kolaylaştırmak için kullanılabilir.
  3. 0,4 mM UA çözeltisinin sıralı seyreltmeleri
    1. 10 mL 0,2 mM UA çözeltisi vermek için 0,4 mM UA çözeltisinin 5 mL'sini 15 mL'lik bir cam şişede 5 mL su ile seyreltin. Kapağı sıkın ve 30 s boyunca sonikasyon yapın.
    2. Tablo 1'de açıklandığı gibi uygun miktarda UA ve su kullanarak adım 3.3.1'i yineleyin.
  4. CB7-UA komplekslerinin hazırlanması
    1. 1,5 mL'lik bir tüpe 0,4 mM CB7 çözeltisinin 0,75 mL'sini ve 0,75 mL'lik 0,4 mM UA çözeltisinin 0,75 mL'sini ekleyin. Kapağı sabitleyin ve 30 s boyunca sonikat yapın.
    2. Ev sahibi-misafir komplekslerinin oluşumunu sağlamak için 30 dakika bekleyin.
    3. Farklı konsantrasyonlarda UA çözeltisi kullanarak adım 3.4.1 - 3.4.2'yi tekrarlayın.

4. UA'nın SERS algılaması

  1. Raman sisteminin deneysel kurulumu (Şekil 3)
    1. 633 nm He-Ne lazeri (22,5 mW) açın.
    2. Modüler Raman spektrometresini açın.
    3. Bilgisayarı açın ve yazılımı başlatın.
    4. Spektroskopi Uygulama Sihirbazı Simgesi'ne tıklayın ve ardından Raman'ı seçin.
    5. Yeni bir satın alma işlemi başlatın. Entegrasyon süresini 30 sn'ye, taramaları ortalama 5 sn'ye ve boxcar'ı 0'a ayarlayın.
    6. Arka plan spektrumunu saklayın ve lazer dalga boyunu girin (yani, 633 nm).
      NOT: Entegrasyon süresi her taramanın süresidir, ortalamaya göre taramalar her spektrumu oluşturmak için ortalama tarama sayısıdır ve boxcar ortalama28 komşu piksel sayısıdır.
  2. SERS substratlarının oluşumu
    1. 1,5 mL'lik bir tüpe 40 nm Au NP çözeltisinin 0,9 mL'sini ve önceden oluşturulmuş CB7-UA kompleks çözeltisinin 0,1 mL'sini ekleyin. Kapağı sabitleyin ve çözelti yakut kırmızısından mora değişene kadar sonikat yapın.
      NOT: Ticari sitrat stabilize 40 nm Au NP çözelti numuneleri de kullanılabilir. Tipik olarak, lokalize yüzey plazmon rezonans (LSPR) zirvesinin optik yoğunluğu, konsantre stok çözeltisi numunelerinden seyreltme yoluyla 1'e ayarlanır. Numunedeki sitrat konsantrasyonu tipik olarak 2 mM olarak tutulur.
    2. Numune çözeltisini yarı mikro bir küvete aktarın. Küveti Raman numune tutucusuna yerleştirin ve kapağı kapatın.
    3. Ölçümü başlatın.
    4. Beş ardışık SERS spektrumunu kaydetmek için otomatik kaydetmeyi ayarlayın.
    5. Ölçümü durdurun ve numuneyi değiştirin.
    6. Farklı konsantrasyonlarda CB7-UA çözeltisi kullanarak adım 4.2.1 - 4.2.5'i tekrarlayın.
      NOT: Toplama süresinin, Au NP'lerin toplanmasına aracılık etmeye büyük katkısı olan boş CB7 konsantrasyonundaki fark nedeniyle, 0.1 μM UA için 30 s ile 20 μM UA için 30 dakika arasında değişen nanoagregalardaki UA konsantrasyonuna bağlı olduğu bulunmuştur. CB7-UA kompleksi için, bir portal hacimli UA molekülü tarafından bloke edilir, bu da onu Au NP yüzeyine bağlanmak için kullanılamaz hale getirir ve bu nedenle NP agregasyonu21'e aracılık edemez. Çözeltinin rengi yakut kırmızısından mora değiştiğinde numune ölçüm için hazırdır.

5. Veri analizi

  1. Bilgi işlem
    1. Asimetrik en küçük kareler (ALS) eklentisine sahip taban çizgisini indirin ve Origin'e yükleyin.
      NOT: ALS eklentisi OriginPro gerektirir.
    2. Ham verileri Origin'e ekleyin.
    3. Her numunenin beş SERS spektrumundan ortalama bir değer hesaplayın. Değeri lazerin gücüne (yani 22,5 mW) ve entegrasyon süresine (yani 30 sn) bölün.
    4. İletişim kutusunu açmak için ALS simgesine tıklayın. Her ortalama spektrumun taban çizgisini düzeltmek için asimetrik faktörü 0,001'e, eşiği %0,03'e, yumuşatma faktörünü 2'ye ve yineleme sayısını 20'ye ayarlayın.
    5. Farklı UA konsantrasyonlarının SERS spektrumlarını, y ofsetleri ile istiflenmiş çizgiler kullanarak çizin. Çıkış, Raman kaymasına (cm-1) karşı yoğunluk (s-1 mW-1 s-1 sayılır) olmalıdır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Sunulan Au NP sentezinde, UV-Vis spektrumları, 10 büyüme adımından sonra LSPR zirvelerinin 521 nm'den 529 nm'ye kaydığını gösterirken (Şekil 4 A, B), DLS verileri, Au NP'lerin boyutu 25.9 nm'den 42.8 nm'ye yükseldikçe dar bir boyut dağılımı göstermektedir (Şekil 4C, D). TEM görüntülerinden ölçülen G0, G5 ve G10'un ortalama boyutları (Şekil 4E) sırasıyla 20.1 ± 2.1 nm, 32.5 ± 2.3 nm ve 40.0 ± 2.2 nm'...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Protokolde açıklanan otomatik sentez yöntemi, artan boyutlardaki Au NP'lerin tekrarlanabilir şekilde sentezlenmesini sağlar. Tohum sentezi sırasında hızlı bir şekilde sodyum sitrat ilavesi ve PEEK borusunun güvenli olduğundan emin olmak için periyodik olarak kontrol edilmesi gibi hala manuel olarak yapılması gereken bazı elementler olmasına rağmen, bu yöntem genellikle HAuCl4 ve sodyum sitratın birden fazla manuel enjeksiyonunu gerektiren büyük boyutlarda (40 nm'ye kadar) Au NP'lere izin verir. uzun bir süre ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Teşekkürler

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

TCL, Royal Society Research Grant 2016 R1 (RG150551) ve EPSRC (EP/P511262/1) tarafından Kurumsal Sponsorluk ödülü ile finanse edilen UCL BEAMS Geleceğin Lideri Ödülü'nün desteğine minnettardır. WIKC, TCL ve IPP, EPSRC M3S CDT (EP / L015862 / 1) aracılığıyla A*STAR-UCL Araştırma Ek Programı tarafından finanse edilen Öğrenciliğe minnettardır. GD ve TJ, EPSRC M3S CDT'YE (EP/L015862/1) öğrenciliklerine sponsor oldukları için teşekkür eder. TJ ve TCL, Camtech Innovations'ı TJ'nin öğrenciliğine katkılarından dolayı takdir eder. Tüm yazarlar UCL Açık Erişim Fonu'na minnettardır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
40 nm altın nanopartiküllerNanoComposixAUCN40-100MNanoXact, 0.05 mg/ mL, çıplak (sitrat)
Santrifüj tüpüCorning Falcon14-432-2250 mL hacim
Kabakgil[7]urilLaboratuvar yapımıbakınız ref. 19
Altın(III) klorür trihidratSigma aldrich520918≥ % 99,9 eser metal bazlı
Luer kilit tek kullanımlık şırıngaCole-ParmerWZ-07945-153 mL hacim
Luer-MicroTight adaptörLuerTightP-662360 & mu; m dış çap Luer Şırınga için Boru
PEEK boruIDEX1572360 & mu; m dış çap, 150 μ m iç çap
PEEK boru kesiciIDEXWZ-02013-30360 ve mikro için Kılcal Polimer Kromatografi Boru Kesici; m ila 1/32 "OD boru
Raman spektrometresiOkyanus OptiğiQE pro
Sodyum sitrat tribazik dihidratSigma aldrichS4641ACS reaktifi, > % 99,0
Sonikatör
Standart ProbDigi-SenseWZ-08516-55Type-K
Şırınga pompasıAladdinALADDIN2-2202 şırınga, maksimum şırınga hacmi 60 mL
Termokupl termometreDigi-SenseWZ-20250-91NIST-İzlenebilir Kalibrasyon ThermoMixer ile Tek Girişli Termokupl Termometre
Eppendorf538200003150 mL tüpler için Eppendorf SmartBlock ile
Ürik asitSigma aldrichU2625≥ %99, kristal

Kaynaklar

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

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

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

İlgili makaleler