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全文簡介
為了解決對靈敏和穩定的檢測應用的迫切需求,已經在開發用於精確目標檢測和及時健康風險控制的雙信號讀出分析方面做出了重大努力。在這裡,一種新的納米材料Pt @ PCN-224-HRP-initiator DNA(PP-HRP-iDNA)被用於構建雙信號讀出生物傳感平台。Zr-MOF (PCN-224)裝載了儘可能多的Pt納米顆粒(NP)和辣根過氧化物酶(HRP ),以增強肉眼可識別的比色信號的亮度,同時還充當保護酶活性和確保分析過程穩定性的看門人。此外,鉑納米粒子和辣根過氧化物酶顯示出協同催化作用,提高了檢測的靈敏度。此外,Zr–O–P鍵的形成以可控的方式消除了PCN-224和iDNA之間相互作用的不穩定性。免疫反應後,iDNA刺激雜交鏈式反應,導致上清液中熒光DNA的顯著減少和熒光信號的變化。隨後,PP-HRP-iDNA探針實現了紫外光響應(450 nm),其中3,3′,5,5′-四甲基聯苯胺用作比色信號讀出的底物。憑藉納米材料調節的轉導機制和抗原-抗體相互作用,這種雙信號生物傳感器顯示出高靈敏度,對黃麴黴毒素B1的檢測限為0.65皮克/毫升,對腸炎沙門氏菌的檢測限為4 CFU/毫升,這表明該生物傳感平台具有分析各種目標的檢測潛力。
簡介

使用製備的探針構建的PP-HRP-Ab-iDNA和超靈敏和雙信號讀出生物感應平台的製備的簡要示意圖

基於功能化PCN-224的納米顆粒的表徵:(A)PCN-224和(B)PP的SEM圖像;加載到PCN-224上的(C)PCN-224和(D)PP和放大的PT NP的TEM圖像;(E)元素C、O、N、Pt和Zr的相應TEM元素映射圖像;(F)PCN-224、PP、PP-HRP-Ab和PP-HRP-Ab-iDNA的水動力尺寸變化和(G)ζ電位。

(A)PP-HRP-Ab-iDNA的XPS光譜和(B)O 1s XPS光譜。(C)260納米的吸收率,展示了iDNA如何與MOF和發生的HCR反應結合。(D)不同濃度的PP-HRP-Ab-iDNA探針的熒光光譜。

(A)PP-HRP作為催化劑的穩態動力學分析。PP-HRP對TMB濃度的初始反應速度圖(H2O2濃度為2.0 M);(B)雙互惠圖。(C)不同酶的吸收。插入:比較PBS、HRP、PP和PP-HRP的OD450值的直方圖。(D)TMB的吸收變化,PP-HRP-Ab-iDNA探針的濃度逐漸增加。

使用雙信號讀數生物感應平台對AFB1進行熒光量化。(A)AFB1熒光檢測的競爭性免疫分析原理圖。(B)熒光光譜。(C) ΔFL583 nm,AFB1濃度不同(10-1-106 pg/mL)。

A)AFB1比色檢測的競爭性免疫分析原理圖。(B)從水懸浮液中獲得的照片,(C)紫外線光譜,(D)ΔAbs450 nm,不同濃度的AFB1(5-5×104 pg/mL)。

使用雙抗體三明治免疫法對腸道炎炎進行熒光量化。(A)簡短的示意圖表示,(B)熒光光譜,以及(C)不同濃度腸道S.(10-107 CFU/mL)的ΔFL583 nm。

使用雙抗體三明治免疫法對腸道炎進行比色定量。(A)簡短的示意圖表示,(B)從懸浮液中獲得的照片,(C)紫外線光譜,以及(D)ΔAbs450 nm與不同的

相關成果以「「Three-in-one」 Zr-MOF Multifunctional Carrier-mediated Fluorescent and Colorimetric Dual-signal Readout Biosensing Platform to Enhance Analytical Performance」,發表在國際學術期刊「ACSAppl. Mater. Interfaces」上。

文獻鏈接:點擊閱讀原文

https://doi.org/10.1021/acsami.2c16267

說明:編者水平有限,如有錯誤,懇請指正。

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