【原】楊占軍/李娟/曾景斌Anal. Chem.：納米酶在多重化學(xué)發(fā)光成像免疫分析中的功能分區(qū)策略!

崛步化學(xué) 2023-09-11 發(fā)布于北京

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研究內(nèi)容

盡管具有內(nèi)在類酶特性的納米酶在生物傳感領(lǐng)域引起了極大的興趣,，但在將生物分子修飾到納米酶上后，保持納米酶的高類酶活性是一個挑戰(zhàn),?；瘜W(xué)發(fā)光(CL)免疫分析由于檢測速度快、樣品消耗低,，甚至基于傳感器陣列的多重免疫分析,，越來越受到人們的關(guān)注。

揚(yáng)州大學(xué)楊占軍,、李娟和中國石油大學(xué)(華東)曾景斌提出了一種異二聚體納米酶的功能分區(qū)策略,，以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，進(jìn)一步構(gòu)建多重化學(xué)發(fā)光(CL)成像免疫測定法,。以雞白細(xì)胞介素-4(ChIL-4)和雞γ干擾素(ChIFN-γ)為模型,，提出的CL成像免疫測定顯示出寬的線性范圍(ChIL-4和ChIFN-γ均為0.005-0.10 ng/mL）和低的檢測限（ChIL-4為0.58 pg/mL,，ChIFN-γ為0.47 pg/mL）,，具有高靈敏度、高特異性和良好穩(wěn)定性的特點(diǎn),。相關(guān)工作以“Functional Zonation Strategy of Heterodimer Nanozyme for Multiple Chemiluminescence Imaging Immunoassay”為題發(fā)表在國際著名期刊Analytical Chemistry上,。

研究要點(diǎn)

要點(diǎn)1. 作者首先合成了Fe₃O₄-Au異二聚體納米酶，并將其分為兩個區(qū),，包括納米酶區(qū)(Fe₃O₄NPs)和抗體固定區(qū)(Au),，通過利用Au-S鍵，第二抗體(Ab₂)修飾Fe₃O₄-Au異二聚體,，制備信號放大探針(Fe₃O₄-Au-Ab₂),，可以有效地催化H₂O₂魯米諾產(chǎn)生用于多種抗原檢測的強(qiáng)CL成像信號。

要點(diǎn)2. Fe₃O₄-Au異二聚體納米酶信號探針顯著提高了CL成像檢測的靈敏度,，這歸因于以下兩個特征：一方面,，暴露的Fe₃O₄-Au異二聚物的Fe₃O₄納米酶保持了優(yōu)異的過氧化物酶樣活性可以有效地催化H₂O₂魯米諾產(chǎn)生用于多種抗原檢測的強(qiáng)CL成像信號。另一方面，Ab₂可以有效地固定在Fe₃O₄-Au異二聚體的Au NPs上,。

要點(diǎn)3. 作者以雞白細(xì)胞介素-4(ChIL-4)和雞γ干擾素(ChIFN-γ)為模型,，并結(jié)合電荷耦合器件(CCD)檢測器，開發(fā)的CL成像免疫測定顯示出寬的線性范圍(ChIL-4和ChIFN-α均為0.005-0.10 ng/mL)和低的檢測限(ChIL-4為0.58 pg/mL,，ChIFN-β為0.47 pg/mL),，具有高靈敏度、高特異性和良好穩(wěn)定性的特點(diǎn),。

該工作證明了納米酶的功能分區(qū)策略,，不僅為構(gòu)建新型納米酶提供了巨大的潛力，而且還開發(fā)了CL成像免疫分析中的信號放大探針,，用于檢測多種生物分子,。

研究圖文

圖1. 用于多重化學(xué)發(fā)光成像免疫測定的功能分區(qū)異二聚體納米酶(Fe₃O₄-Au-Ab₂)探針的示意圖。

圖2.（A）Fe₃O₄-Au異二聚體納米酶的TEM,、（B）Fe₃O₄-Au異二聚體納米蛋白酶的HRTEM,、Fe₃O₄-Au異二聚體納米蛋白酶的（C）HAADFSEM和EDS圖譜以及（D）EDS光譜。

圖3.（A）POD樣活性的紫外-可見光譜和比色照片(插圖)：（a）Fe₃O₄-Au異二聚體納米酶+TMB+H₂O₂,，（b）Fe₃O₄-Au-Ab₂+TMB+H₂O₂,，（c）Fe₃O₄+TMB+H₂O₂、（d）Fe₃O₄-Ab₂+TMB+H₂O₂,、（e）Au+TMB+雙氧水和（f）Au-Ab₂+TNB+ H₂O₂,。（B）Ab₂（a）、Fe₃O₄-Au異二聚體NP（b）和Fe₃O₄-Au-Ab₂（c）的紫外-可見光譜,。（C）基于Fe₃O₄-Au-Ab₂的擴(kuò)增策略的CL性能,。（D）Fe₃O₄-Au-Ab₂探針的動力學(xué)特性。