Au@Carbon noktalı nanoproblara dayalı etiketsiz yüzeyde geliştirilmiş Raman saçılma biyoanalizi

Özet

Bu çalışmada, etiketsiz canlı hücre biyogörüntülemesini göstermek ve iki bakteri suşunu tespit etmek için uygun biyouyumluluğa sahip, düşük maliyetli, yüzeyde geliştirilmiş Raman saçılımı (SERS) tabanlı bir parmak izi nanoprobu geliştirdik ve canlı hücrelerin SERS spektrumlarının tahribatsız bir yöntemle nasıl elde edileceğini ayrıntılı olarak gösterdik.

Özet

Yüzeyde geliştirilmiş Raman saçılımı (SERS) teknolojisi, biyolojik numunelerin moleküler parmak izi bilgilerini sağlama yeteneğinin yanı sıra tek hücreli analizdeki potansiyeli nedeniyle biyomedikal alanda giderek daha fazla ilgi görmüştür. Bu çalışma, Au@carbon noktalı nanoproblara (Au@CDs) dayalı etiketsiz SERS biyoanalizi için basit bir strateji oluşturmayı amaçlamaktadır. Burada, polifenolden türetilen CD'ler, işbirlikçi Raman geliştirme mekanizması sayesinde metilen mavisi (MB) konsantrasyonu 10-9 M kadar düşük olduğunda bile güçlü SERS performansına izin veren ^{çekirdek-kabuk} Au@CD nanoyapıları hızlı bir şekilde sentezlemek için indirgeyici olarak kullanılır. Biyoanaliz için Au@CDs, biyonumunelerin hücresel bileşenlerini (örneğin, kanser hücreleri ve bakteriler) tanımlamak için benzersiz bir SERS nanosensörü olarak hizmet edebilir. Farklı türlere ait moleküler parmak izleri, ana bileşen analizi ile birleştirildikten sonra daha da ayırt edilebilir. Ek olarak, Au@CDs hücre içi bileşim profillerini analiz etmek için etiketsiz SERS görüntülemeyi de mümkün kılar. Bu strateji, uygulanabilir, etiketsiz bir SERS biyoanalizi sunarak nanotanı için yeni bir olasılık sunar.

Giriş

Tek hücre analizi, hücresel heterojenliği ortaya çıkarma ve hücrenin kapsamlı durumunu değerlendirme çalışması için gereklidir. Hücrenin mikro çevreye anında tepki vermesi de tek hücreli analizi^{garanti eder 1}. Bununla birlikte, mevcut tekniklerin bazı sınırlamaları vardır. Floresan algılama, tek hücreli analize uygulanabilir, ancak düşük hassasiyetle sınırlıdır. Diğer zorluklar, hücrelerin karmaşık floresan arka planından ve uzun süreli ışınlama altında floresan fotoağartmadan^{kaynaklanmaktadır 2}. Yüzeyde geliştirilmiş Raman saçılması (SERS), (1) içsel moleküler parmak izi bilgisini ve anlık durumu yansıtmak, (2) ultra yü....

Protokol

1. Au@CDs İmalatı

NOT: Şekil 1 , Au@CDs için bir üretim prosedürünü göstermektedir.

1. Tipik bir hidrotermal işlem prosedürü ile sitrik asit (CA) ve gallik asit (GA) kullanarak CD çözeltisi hazırlayın¹⁸. Hazırlanan CD çözeltisinin 100 μL'sini 3.0 mg ^mL-1'i 200 μL 10 mM kloroaurik asit (HAuCl₄) içine ekleyin (Malzeme Tablosuna bakınız) mor bir süspansiyon üretilene kadar oda sıcaklığında 10 sn boyunca.
2. Mor süspansiyonu oda sıcaklığında 10 dakika boyunca 4.000 × g'da santrifüjleyin ve Au@CD kolloidle....

Tartışmalar

Özetle, 2.1 nm'lik ultra ince CD kabuğuna sahip Au@CDs başarıyla üretilmiştir. Nanokompozitler, saf Au NP'lerden daha üstün SERS duyarlılığı gösterir. Ayrıca, tekrarlanabilirlik ve uzun vadeli stabilite açısından mükemmel performansa Au@CDs. Daha ileri araştırmalar, A549 hücrelerinin³¹ SERS görüntülemesini gerçekleştirmek ve iki bakteri suşunu³² tespit etmek için Au@CDs substrat olarak almayı içerir. Au@CDs'nin esas olarak Au NP'ler ve CD'ler a.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
10x PBS buffer (Cell culture)	Langeco Technology	BL316A
6 well cell culture plate	LABSELECT	11110
Cell Counting Kit-8 (CCK-8)	GLPBIO	GK10001
Citric acid	Shanghai Aladdin Biochemical Technology	C108869
CO2 incubator	Thermo Fisher Technologies	3111
Constant temperature magnetic agitator	Sartorius Scientific Instruments	SQP
Cryogenic high speed centrifuge	Shanghai Boxun	SW-CJ-2FD
DMEM high glucose cell culture medium	Procell	PM150210
Electronic balance	Sartorius Scientific Instruments	SQP
Enzyme marker	Thermo Fisher Technologies	3111
Fetal bovine serum	Zhejiang Tianhang Biological Technology	11011-8611
Figure 1	Figdraw.
Fourier infrared spectrometer	Thermo, America	Nicolet 380
Freeze dryer	Tecan	Infinite F50
Gallic acid	Shanghai Aladdin Biochemical Technology	G104228
Handheld Raman spectrometer	OCEANHOOD, Shanghai, China	Uspectral-PLUS
HAuCl4	Guangzhou Pharmaceutical Company (Guangzhou)
High resolution transmission electron microscope	Thermo Fisher Technologies	FEI Tecnai G2 Spirit T12
High temperature autoclave	Shanghai Boxun	YXQ-LS-50S
Inverted microscope	Nanjing Jiangnan Yongxin Optical	XD-202
LB Broth BR	Huankai picoorganism	028320
Medical ultra-low temperature refrigerator	Thermo Fisher Technologies	ULTS1368
Methylene blue	Sigma-Aldrich
Pancreatin Cell Digestive Solution	beyotime	C0207
Penicillin streptomycin double resistance	Shanghai Boxun	YXQ-LS-50S
Pure water meter	Millipore, USA	Milli-Q System
Raman spectrometer	Renishaw
Sapphire chip	beyotime
Thermostatic water bath	Changzhou Noki
Ultra-clean table	Shanghai Boxun	SW-CJ-2FD
Uv-visible light absorption spectrometer	MADAPA, China	UV-6100S
Wire 3.4	Renishaw