폴리(4-스티렌술폰산-코-말레산)을 사용한 금 자기 나노입자의 향상된 안정성:단백질 검출을 위한 맞춤형 광학 특성
초록
금 자성 나노입자(GoldMag)는 개별 Fe3의 특성을 결합한 독특한 물리적 및 화학적 성능으로 인해 큰 주목을 받았습니다. O4 및 Au 나노 입자. GoldMag를 폴리머로 코팅하면 완충액에 현탁된 복합 입자의 안정성이 증가할 뿐만 아니라 임상적으로 관련된 생체 분자에 대한 현장 진단 광학 테스트를 확립하는 데 중요한 역할을 합니다. 본 논문에서, 설포네이트 및 카르복실레이트 음이온 기가 모두 있는 음으로 하전된 고분자 전해질인 폴리(4-스티렌술폰산-코-말레산)(PSS-MA)을 사용하여 양으로 하전된 GoldMag(30nm) 표면을 코팅했습니다. PSS-MA 코팅된 GoldMag 복합체는 544nm에서 안정적인 플라즈몬 공명 흡착 피크를 가지고 있습니다. 이 GoldMag 복합 나노입자 표면에 한 쌍의 항-D-이량체 항체가 결합되었으며, 0.3-6 μg/mL 범위에서 표적 단백질인 D-이량체가 검출되었습니다. D-dimer-antibody-sandwich bridge 형성으로 인한 GoldMag의 집합체에 의한 특성 피크의 이동으로 검출이 가능했습니다.
<섹션 데이터-제목="배경">
배경
특정 자화 특성, 즉 초상자성을 이용하여 자기 나노입자는 약물/유전자 전달, 자기 공명 영상 및 생물학적 분석과 같은 생물 의학 응용 분야에서 널리 조사되었습니다[1,2,3]. Fe3로 구성된 금 자성 나노입자(GoldMag) O4 /Au는 산화철 나노입자의 물리화학적 성질을 가질 뿐만 아니라 금 나노입자의 표면 기능화 용이성, 독특한 광학적 성질 등의 특성을 나타낸다. 이러한 구별되는 특징은 생물학 [4, 5] 분야, 특히 광학 특성에 기반한 생체 분자 검출 분야에서 큰 주목을 받았습니다. 예를 들어 Wang et al. 사용된 Fe3 O4 - 다중 병원체 검출을 위한 광학 프로브로서의 Au 막대[6]. 그러나 다른 나노 입자와 마찬가지로 높은 표면 에너지는 GoldMag 입자를 서로 밀어서 완충 용액에서 클러스터를 형성합니다. 이것은 생물의학 분야에서 광학 검출에 대한 적용을 크게 제한합니다. 따라서 GoldMag의 응집을 방지하고 안정적인 콜로이드 용액을 확보하는 것이 중요합니다. 폴리머 코팅을 기반으로 표적 분자를 감지하기 위해 GoldMag를 맞춤화하면 활용도가 높습니다. GoldMag의 분산도는 11-mercaptoundecanoic acid(MUA)[7], polystyrenesulfonate(PSS)[8], 폴리에틸렌이민(PEI)[9]과 같은 다양한 고분자 유기 화합물로 표면 개질을 통해 향상될 수 있다고 보고되었습니다. MUA는 리간드 교환 전략을 사용하여 GoldMag의 표면에 나타났습니다. MUA로 표면 개질을 통해 GoldMag 콜로이드 용액의 안정성을 향상시켰습니다[7]. 이러한 MUA-GoldMag는 광학적 특성을 기반으로 하는 단백질 검출에 사용되었습니다. 그러나, MUA의 사슬은 입자의 충분한 분산을 보장하기에 충분한 입체 장애를 제공하기에는 너무 짧습니다. 또한 MUA의 카르복실기 밀도가 낮기 때문에 GoldMag에 흡수될 수 있는 단백질의 양이 제한됩니다. 이러한 단점은 광학 기기에서 MUA 입자의 적용을 제한하고 바이오마커 검출에 필요한 감도를 제한합니다.
Poly(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid)(PSS-MA)(PSS-MA 3:1, Mw ~ 20,000) 블록 공중합체는 PSS와 폴리말레산의 공유 결합으로 만들어지며 설포네이트와 카르복실레이트기. PSS-MA의 긴 중합체 사슬에서 오는 입체 장애뿐만 아니라 많은 수의 카르복실기와 술포네이트기에 의해 제공되는 정전기적 반발은 이 중합체를 나노입자의 안정성을 유지하는 데 매우 유용하게 만듭니다. 사실, PSS-MA는 산화철 나노물질, 팔라듐 및 Ag-Au 바이메탈 나노구조와 같은 나노입자 제조에서 안정제로 사용되어 왔다[10,11,12]. Johnston et al. 코폴리머 코팅된 산화철 나노클러스터는 단일 고분자 폴리머로 코팅된 산화철 나노클러스터보다 더 높은 수준의 전기 입체 안정화를 보장한다고 보고했습니다[13]. 또한, PSS-MA의 폴리말레산 모이어티에 있는 많은 수의 카르복실기는 생의학 응용을 위한 생체 분자로 화학적 변형을 허용합니다.
D-dimers는 강화된 fibrin 형성과 fibrinolysis로 인한 cross-linked fibrin 분해의 안정적인 최종 산물입니다[14]. 혈액 내 D-dimer 수치 측정은 혈전색전증 및 심근경색증의 진단에 널리 사용됩니다[15, 16]. 여기에서 우리는 D-dimer를 모델로 사용하여 특정 단백질의 광학적 검출을 위해 PSS-MA-GoldMag를 사용할 가능성을 평가했습니다. 우리는 이중 항체 샌드위치 면역분석법으로 D-이량체를 검출하기 위한 프로브를 형성하기 위해 PSS-MA-GoldMag에 고정화를 위해 한 쌍의 항 D-이량체 항체를 사용했습니다.
따라서 본 연구에서는 GoldMag의 표면 개질을 위해 PSS-MA를 사용하였다. 이는 자성 나노입자의 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 나노입자와 Dimer 검출을 위한 항체 간의 접합을 매개합니다.
방법
재료 및 시약
GoldMag(5mg/mL)는 Xi'an GoldMag Nanobiotech Co., Ltd.(Xi'an, PRC)에서 제공했습니다. 붕산, 붕사, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB), 폴리(4-스티렌설폰산-코-말레산)(PSS-MA)(PSS-MA 3:1, Mw ~ 20,000)은 미국 Sigma-Aldrich에서 구입했습니다. 한 쌍의 단일클론 D-이량체 항체(항체 1:M-2.1.16; 항체 2:M-1.2.57)는 Roche에서 구입했습니다. D-dimer는 미국 Meridian Chemicals에서 구입했습니다.
PSS-MA가 있는 표면 수정 GoldMag
GoldMag는 이전에 설명한 대로 합성되었습니다[17]. 13.3mL의 CTAB(50mmol/L)를 13.3mL의 GoldMag(약 3mg/mL)에 첨가했습니다. 혼합물을 초음파 처리(SB-5200DTD, 중국)와 결합하여 30분 동안 기계적으로 교반(200rpm)한 다음, 초음파 처리 없이 추가로 30분 동안 교반했습니다. 입자를 탈이온수로 철저히 세척했습니다. CTAB-GoldMag는 10mL의 탈이온수와 16mL의 25%(w /와 ) PSS-MA 용액을 첨가한 다음 90분 동안 교반(180rpm)했습니다. 변형된 입자를 탈이온수로 2회 세척하고 탈이온수에 분산시켰다.
특성화
PSS-MA-GoldMag는 투과전자현미경(TEM, Hitachi H-600, Hitachi Corporation, Japan)을 이용하여 관찰하였다. 크기 분포는 DLS(zeta-sizer, Malvern Instruments, UK)에 의해 분석되었습니다. 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR, Thermo Nicolet 5700, Thermo Nicolet Corporation, USA)을 사용하여 PSS-MA-GoldMag의 작용기를 특성화했습니다. Metter Toledo SDTA 851e 열중량 분석기(TGA)를 사용하여 PSS-MA-GoldMag 중 폴리머 표면 쉘의 비율을 분석했습니다. GoldMag의 표면 플라즈몬 공명(SPR) 스펙트럼은 450–700nm의 파장 범위에서 UV-2550 분광 광도계(Shimadzu, Japan)를 사용하여 기록되었습니다.
항D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag 프로브의 준비
GoldMag 1밀리그램은 75mg/mL의 1-에틸-3-(3-디메틸-라미노프로필) 카보디이미드(EDC)를 포함하는 1mL 붕사/붕산염 완충액(0.02M, pH 7.4)에 현탁되었습니다. 그런 다음, 100μg 항-D-이량체 항체를 현탁액에 첨가한 다음 1시간 동안 초음파 처리했습니다. 3밀리리터의 차단 완충액(0.02M 붕사/붕산염 완충액, pH 7.4, 5% BSA 함유)을 혼합물에 첨가하고 1.5시간 동안 인큐베이션했습니다. 외부 자기장 하에서 분리한 후 항-D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag 합성물을 4°C 미만의 붕사/붕산염 완충액에 보관했습니다. PSS-MA-GoldMag 표면에 대한 항-D-이량체 항체의 접합은 SPR 분광법 및 동적 광산란(DLS) 측정에 의해 확인되었습니다.
D-이량체 용액은 D-이량체 스톡 용액(40mg/mL)을 송아지 혈청으로 희석하여 제조했습니다. 3가지 농도의 D-이량체(0.6, 2, 6μg/mL)를 사용하여 D-이량체와 항-D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag 복합체 간의 반응 시간을 최적화했습니다. 10 마이크로리터의 항-D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag(0.3mg/mL)를 80μL의 D-이량체 용액(0.6, 2 및 6μg/mL)과 혼합하고 혼합물을 25°에서 인큐베이션했습니다. C 10, 20, 30, 40분 PSS-MA-GoldMag 합성물의 SPR 피크 파장은 UV-2550 분광 광도계를 사용하여 판독되었습니다.
6, 3, 1.5, 0.75, 0.3μg/mL 농도의 D-dimer 용액을 준비하여 D-dimer 농도와 SPR 스펙트럼 변화 간의 관계를 분석했습니다. 10 마이크로리터의 항-D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag(0.3mg/mL)를 80μL의 D-이량체 용액(6, 3, 1.5, 0.75 및 0.3μg/mL)과 혼합하고 혼합물은 25°C에서 30분 동안 배양합니다. PSS-MA-GoldMag의 SPR 피크 파장은 UV-2550 분광 광도계를 사용하여 읽습니다.
중성지방, 빌리루빈 및 헤모글로빈이 단백질 검출 시스템을 방해할 수 있는지 평가하기 위해 D-이량체 용액(0 및 3μg/mL)을 준비하고 22mg/mL 중성지방, 0.2mg/mL 빌리루빈 및 2mg/ mL 헤모글로빈 샘플을 별도로 추가했습니다. 상기 혼합물에 항D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag 10 마이크로리터를 첨가하고, UV-2550 분광광도계를 사용하여 PSS-MA-GoldMag 복합체의 SPR 피크의 파장을 판독하였다.
결과 및 토론
반응식 1은 단백질의 비색 검출을 위한 입자의 표면 변형 및 기능화를 위해 개발된 절차를 보여줍니다. PSS-MA-GoldMag 구조에서 PSS-MA의 흡착 및 결합을 연구하기 위해 FTIR 분광 분석, SPR 분광 및 TGA를 수행했습니다. 그림 1a는 각각 순수 PSS-MA, PSS-MA-GoldMag 및 GoldMag에 대한 FTIR 스펙트럼을 보여줍니다. 3000~3700cm의 넓고 강한 밴드
−1
-CO-OH 그룹과 –SO2의 하이드록실 그룹의 스트레칭에 해당합니다. 폴리머 사슬의 -OH [18]. 설포네이트기의 대칭 진동 :(SO3
-
)는 1037 및 1126cm
−1
에 있었습니다. 벤젠의 C =C 신축 진동은 1403 및 1637 cm
−1
에 있었습니다. [19]. PSS-MA의 이러한 특징적인 흡수 밴드는 PSS-MA-GoldMag에서 관찰되어 원시 입자가 PSS-MA로 성공적으로 코팅되었음을 보여줍니다. GoldMag의 표면 화학 그룹의 변화는 수정 후 SPR 밴드에서 555nm에서 544nm로 11nm의 명확한 청색 편이로 확인되었습니다(그림 1b). SPR 피크의 위치와 폭은 나노입자의 표면, 환경, 분산도와 관련이 있다[20,21,22,23]. TGA 분석은 GoldMag에 대한 유기 물질의 중량비가 거의 1:4임을 나타냅니다(그림 1c). 저온에서 체중 감소는 탈수로 인한 것일 수 있습니다. 온도가 상승하면 중량 감소는 개질된 입자 표면의 유기 분자의 산화 분해에 기인할 수 있습니다[19, 24]. 수정 동안 CTAB-GoldMag는 양전하를 띠고(+ 12.2mV) 입자 표면에 PSS-MA를 코팅한 후 입자 표면은 음으로 대전되었습니다(- 24.5mV)(그림 1d). 위의 모든 결과는 PSS-MA가 나노 입자 표면에 성공적으로 부착되었음을 보여줍니다.
<그림>
아 금 자성 입자(GoldMag) 및 폴리(4-스티렌설폰산-코-말레산)(PSS-MA)의 분자 구조의 표면 개질의 "전반적인" 과정의 개략도. ㄴ D-이량체와 항체 1 및 2-PSS-MA-GoldMag의 상호 작용 및 D-이량체와 항체 1-PSS-MA-GoldMag 간의 상호 작용에 대한 개략도
<그림>
아 PSS-MA, PSS-MA-GoldMag 및 GoldMag의 FTIR 분광법. ㄴ 물에 현탁된 GoldMag 및 PSS-MA-GoldMag의 SPR 분광법. ㄷ GoldMag 및 PSS-MA-GoldMag의 TGA 분석. d 수정에 따른 제타 전위의 변화
TEM을 사용하여 얻은 GoldMag 및 PSS-MA-GoldMag의 현미경 사진(그림 2a, b)은 이러한 입자가 수정 후 단분산임을 보여줍니다. 입자 표면의 고분자 층은 고해상도 전자현미경 이미지에서 명확하게 볼 수 있어 GoldMag에 고분자 코팅이 성공적으로 수행되었음을 나타냅니다(그림 2b). 그림 2c는 PSS-MA-GoldMag의 평균 직경이 116nm임을 보여줍니다. PSS-MA-GoldMag 현탁액은 나노입자의 우수한 안정성을 나타내는 포도주색을 띠고 있습니다(물에서 1년).
<그림>
아 GoldMag의 TEM 이미지. ㄴ PSS-MA-GoldMag의 TEM 이미지. 삽입은 폴리머 패키지별 입자를 보여줍니다. ㄷ GoldMag 및 PSS-MA-GoldMag의 크기 분포. 삽입된 사진은 빨간색을 나타내는 PSS-MA-GoldMag 솔루션의 사진을 보여줍니다.
다양한 pH 값을 갖는 완충용액에서 GoldMag 및 PSS-MA-GoldMag의 광학적 특성의 안정성은 SPR 분광법으로 분석하였다[7]. 그림 3a에서 볼 수 있듯이 GoldMag를 pH 6.0~9.0의 붕사/붕산염 완충액에 현탁시켰을 때 SPR 특성 피크가 555nm에서 더 긴 파장으로 이동했습니다. 완충액의 조성은 또한 GoldMag 현탁액의 안정성에 영향을 미칩니다. GoldMag를 탈이온수에 비해 PB 완충액(pH 7.4), 붕사/붕산염 완충액(pH 7.4) 및 NaCl 용액(10mM)에 현탁했을 때 SPR 특성 피크의 위치가 더 높은 파장(558 nm)으로 이동했습니다. (550nm)(그림 3c). 그러나 PSS-MA-GoldMag가 pH 값이 다른 전해액이나 완충액에 분산되었을 때 특성 SPR 피크(545±2nm)는 크게 변하지 않았습니다(그림 3b, d). Xia et al. 및 Storhoff et al. 또한 나노 입자의 응집이 SPR 스펙트럼을 더 긴 파장으로 이동할 수 있다고 보고했습니다[25, 26]. GoldMag 및 PSS-MA-GoldMag의 제타 전위도 측정되었습니다(그림 3e, f). 낮은 제타 전위(± 30mV 미만)는 입자 덩어리로 이어질 것이라고 보고되었습니다[27, 28]. GoldMag를 PB 완충액(pH 7.4), 붕사/붕산염 완충액(pH 7.4) 및 NaCl 용액(10mM)에 현탁시켰을 때 GoldMag의 제타 전위는 − 16.7 ± 1.1 mV, − 14.3 ± 2.1 ± mV, 그리고 .9 각각 1.5mV입니다. GoldMag의 제타 전위는 - 14.2 ± 1.7 mV, - 17 ± 1.1 mV, 13.9 ± 1.7 mV 및 - 18.1 ± 1.6 mV였습니다. 입자가 pH 6의 붕사/붕산염 완충액에 현탁되었을 때 그러나 GoldMag에 대한 PSS-MA의 부착은 다른 pH 값뿐만 아니라 다른 전해질 용액에서 제타 전위를 극적으로 감소시킵니다. 모든 경우에 제타 전위는 - 30mV보다 낮았습니다. 이러한 결과는 PSS-MA를 사용한 GoldMag의 표면 개질이 완충 용액의 조성 및 pH 값의 변화에 대한 저항성을 크게 향상시키고 높은 수준의 분산을 보장함을 나타냅니다[29].
<사진>
아 6.0~9.0 범위의 다양한 pH 값을 갖는 붕사/붕산염 완충액(0.02mol/L)에서 GoldMag의 SPR 스펙트럼. ㄴ 6.0~9.0 범위의 다양한 pH 값을 갖는 붕사/붕산염 완충액(0.02mol/L)에서 PSS-MA-GoldMag의 SPR 스펙트럼. ㄷ 붕사/붕산염 완충액(0.02mol/L, pH 7.4), PB 완충액(0.2mol/L, pH 7.4) 및 전해질 용액에 현탁된 GoldMag의 SPR 스펙트럼. d 붕사/붕산염 완충액(0.02mol/L, pH 7.4), PB 완충액(0.2mol/L, pH 7.4) 및 전해질 용액에 현탁된 PSS-MA-GoldMag의 SPR 스펙트럼. 이 6.0~9.0 범위의 다양한 pH 값을 갖는 붕사/붕산염 완충액(0.02mol/L)에 현탁된 GoldMag의 제타 전위 변화. 에 붕사/붕산염 완충액(0.02mol/L, pH 7.4), PB 완충액(0.2mol/L, pH 7.4) 및 전해액에 현탁된 GoldMag의 제타 전위 변화
단백질과 PSS-MA-GoldMag 사이의 상호 작용을 조사하기 위해 EDC에 의해 매개되는 단백질 아미노기와 폴리머의 카르복실기 사이의 반응을 통해 항-D-이량체 항체를 PSS-MA-GoldMag와 접합했습니다. 그림 4a에서 볼 수 있듯이 PSS-MA-GoldMag와 anti-D-dimer 항체의 반응 후 SPR 피크의 red-shift가 관찰되었으며 이는 나노입자에 항체가 결합되었음을 나타냅니다[30, 31]. 입자의 평균 직경이 116nm에서 130nm로 증가하면 PSS-MA-GoldMag에 항-D-이량체 항체가 도입되었음을 확인할 수 있습니다(그림 4b)[24]. PSS-MA-GoldMag 현탁액에 다양한 양의 항-D-이량체 항체(20~200μg)를 첨가한 후 SPR 분광기를 통해 PSS-MA-GoldMag의 광학 특성에 대한 항체 질량의 영향을 평가했습니다. 그림 4c에서 볼 수 있듯이 SPR 피크는 변화가 없었고 항체 첨가량과 관계없이 548±3.0nm를 유지했습니다.
<사진>
아 PSS-MA-GoldMag 및 항-D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag의 SPR 스펙트럼. ㄴ 항체-PSS-MA-GoldMag 및 PSS-MA-GoldMag의 크기 분포. ㄷ 입자의 SPR 피크는 항체 농도 증가에 따라 변하지 않았습니다.
PSS-MA-GoldMag에 접합한 후 항체의 활성을 평가하기 위해, 한 쌍의 항체(항체 1 및 항체 2) 및 PSS-MA-GoldMag에 항체 1을 고정화하여 프로브 A 및 프로브 B를 제조하고, 각기. 두 가지 유형의 프로브와 D-이량체 간의 상호 작용을 SPR 분광법으로 분석했습니다. 프로브 A에 3가지 농도의 D-dimer(0.6, 2, 6 μg/mL)를 첨가한 후 40분 동안 SPR 피크의 최대값 변화를 관찰하여 최상의 반응 시간을 얻었다. Fig. 5a와 같이, 시간 경과에 따른 항원-항체 샌드위치 다리 사이의 가교를 통한 PSS-MA-GoldMag의 응집으로 인해 표면 플라즈몬 밴드의 상당한 이동이 관찰되었습니다. 낮은 농도(0.6μg/mL)에서는 20분에서 40분으로 SPR 스펙트럼에 큰 변화가 없었으며, 이는 0.6μg/mL 이하 농도의 D-dimer의 반응에 20분이 충분함을 나타냅니다. 그러나 중간 및 고농도의 D-dimer(2 및 6μg/mL)를 사용하면 파장이 30분 동안 계속 증가했습니다. 이는 최적의 반응 시간이 30분임을 나타냅니다. 그림 5b에서 볼 수 있듯이 복합 입자의 SPR 스펙트럼은 λmax에서 표면 플라즈몬 공명의 뚜렷한 적색 편이를 나타냅니다. =550에서 570 nm로, D-dimer의 농도가 0.3에서 6 μg/mL로 증가함에 따라 특성 피크의 강도 감소. 이것은 프로브 A에서 D-dimer와 항체 1 및 항체 2의 교차 연결로 인한 PSS-MA-GoldMag의 응집에 의해 유발됩니다. PSS-MA-GoldMag의 응집은 금의 광학적 특성의 변화를 초래합니다. PSS-MA-GoldMag의 일부입니다. Jiang et al. 및 Li et al. 또한 나노골드의 응집이 나노입자의 SPR 스펙트럼을 적색 이동 및 경계로 만들 수 있다고 보고했습니다[32, 33]. 그러나 D-이량체와 항체 1 사이의 상호 작용이 나노 입자의 조립으로 이어질 수 없었기 때문에 그림 5d에서는 적색 이동이 관찰되지 않았습니다. 또한, 프로브 A에 첨가된 D-dimer의 양이 0.3μg/mL로 낮아도 구별 가능한 적색 편이(5nm)가 관찰되었으며, 이는 검출 한계가 진단 컷오프 값(0.5 이 바이오마커에 대한 μg/mL). SPR 스펙트럼 피크 위치와 D-dimer 농도 사이의 선형 관계는 0.3–6μg/mL(r
2
=0.9944) (그림 5c).
<그림>
아 반응 시간과 SPR 스펙트럼의 관계. ㄴ 프로브 A와 D-이량체의 교차 연결로 인한 GoldMag 입자의 응집으로 인한 SPR 스펙트럼의 적색 편이. c D-이량체 농도의 함수로서 복합 재료의 SPR 피크를 나타낸 곡선. d 프로브 B에 D-이량체를 추가한 후 복합 재료의 SPR 분광법
그림 6에서 볼 수 있듯이 트리글리세리드, 빌리루빈 및 헤모글로빈이 각각 존재할 때 PSS-MA-GoldMag의 SPR 특성 피크에는 유의한 이동이 발견되지 않았습니다. 이 결과는 우리의 단백질 검출 시스템이 트리글리세리드, 빌리루빈 및 헤모글로빈과 간섭 반응이 없음을 나타냅니다.
<그림>
트리글리세리드, 빌리루빈 및 헤모글로빈의 존재 및 부재하에서 D-이량체 샘플과 반응 후 항-D-이량체 항체-PSS-MA-GoldMag의 SPR 스펙트럼
이러한 결과는 PSS-MA-GoldMag가 단백질 고정화를 위한 유망한 자성 나노입자이며 항체 1-표적 단백질-항체 2를 통해 입자 표면에 샌드위치 다리를 형성할 수 있음을 보여줍니다. 이는 PSS-MA-GoldMag를 사용 재료로서 가치있게 만듭니다. 바이오마커의 현장 진료 광학 검출에서.
본 연구에서는 GoldMag의 수정을 위해 PSS-MA를 먼저 사용하였다(Scheme 1). GoldMag의 표면에 PSS-MA를 도입하면 완충액에서 안정성이 크게 향상되었습니다. PSS-MA의 긴 폴리머 사슬로 인한 입체 장애 외에도 PSS-MA의 카르복실기와 설포기가 나노 입자 사이에 정전기적 반발을 일으킨다[29]. 이것은 PSS-MA-GoldMag의 안정성을 크게 향상시킵니다. 입자 표면에 있는 많은 수의 카르복실기는 생체 분자와의 접합에 대한 요구 사항을 충족합니다.
결론
본 연구에서는 GoldMag를 PSS-MA로 코팅하는 쉽고 빠른 방법이 보고되었습니다. 결과는 GoldMag의 콜로이드 안정성과 분산도가 PSS-MA의 도입을 통해 크게 향상되었음을 보여줍니다. 입자는 넓은 pH 범위의 완충 용액에서 우수한 안정성을 나타냅니다. 또한, 카르복실기의 존재는 단백질을 나노입자에 접합시키는 옵션을 제공합니다. D-dimer와 그 항체를 모델로 하면 항원과 항체-나노입자 복합체의 가교를 통해 광학적 특성을 맞출 수 있음을 알 수 있다. 결과는 PSS-MA로 변형된 GoldMag가 면역분석에 기반한 광학 검출을 위한 매우 유망한 후보로 작용할 수 있음을 보여줍니다.
