提供血红蛋白封端的金纳米团簇（Hb @ AuNCs）合成石墨烯纳米片及各种蛋白修饰的纳米团簇的定制合成

2024-05-01 10:33:16

我们可以合成从零维/一维/二维/三维四个分类来提供几十个产品分类和几千种纳米材料，以及他们的氧化物或碳化物及复合定制材料等等。以下介绍了一种血红蛋白封端的金纳米团簇（Hb @ AuNCs）合成石墨烯纳米片的方法。

通过在血红蛋白封端的金纳米团簇（Hb @ AuNCs）溶液中进行超声处理，从石墨粉中合成了稳定的石墨烯纳米片，用于生物传感应用。这种方法是一种剥落和破碎纳米簇溶液中石墨的简易方法，使我们能够以低成本生产稳定的石墨烯水分散体，而无需使用危险化学品或繁琐的实验程序。在这种方法中，Hb @ AuNCs不仅可以通过非共价键用于石墨烯的稳定，而且还可以用作多层石墨烯纳米片的分散剂。Hb @ AuNCs稳定的石墨烯（Hb @ AuNCs-G）可以在高分辨率透射电子显微镜（HRTEM），ζ-粒度仪和拉曼光谱观察到特征。然后，基于“信号关闭”和“信号开启”策略，将石墨烯纳米片用作新颖的多功能电化学平台，用于慢性髓性白血病（CML）的短DNA物种的超灵敏生物传感。

制备方法如下：

首先通过一步绿色还原法从HAuCl4（2.5 mL，2.8 mM）中合成Hb @ AuNCs的，并在37°C下用Hb蛋白（2.5 mL，7.0 mg mL-1）进行稳定化。之后，在碱性条件下（pH〜12.4）剧烈搅拌24 h，然后离心除去溶液中悬浮的或较大粒径的颗粒。Hb @ AuNCs的代表性TEM图像显示在图1A中。如图所示，Hb @ AuNCs的平均大小约为5 nm。纳米团簇的粒径还通过测定流体动力学直径（DH）来支持。DLS结果显示平均DH为5.6±0.5nm。

接着在包含5 mM K3[Fe(CN)6] / K4[Fe(CN)6](1:1)/0.1 M KCl的Tris-HCl缓冲液（pH 7.0）中进行EIS方法。下图展示出了在修改步骤期间在GCE处的阻抗谱的奈奎斯特图。裸露的GCE在高频下表现出非常小的半圆（曲线a，Rct = 508Ω），表明系统具有良好的电子传递。当AuNPs电沉积在GCE的表面上时，电化学半圆变得更小，接近一条直线（曲线b，Rct = 152Ω），这表明电极的电子转移得到了改善。由于 [Fe(CN)6] 3- / 4-阴离子与带负电的石墨烯之间的静电吸引，导致Rct（曲线c，Rct = 1974Ω）。实际上，相对于裸露的GCE，Hb @ AuNC-G / AuNP / GCE的电荷转移电阻的显着增加证实了在纳米复合材料表面上存在带负电荷的羧基。当pDNA链共价自组装到纳米簇上时，Rct值进一步显着增加（曲线d，Rct = 2397Ω）。可以归因于以下事实：带负电荷的DNA探针充当静电屏障，排斥[Fe（CN）6] 3- / 4-探针并阻碍其界面电子转移反应。

由于可以通过改变传感器制造中使用的pDNA浓度来控制探针密度，因此研究了该参数对所制备传感器响应的影响，结果如图2A所示。正如所见，MB的吸收电流随修饰电极表面上装载的pDNA浓度增加至1 μM而增加。然而，由于电极表面的饱和和随之而来的空间电阻，较高浓度的探针ssDNA导致MB信号减少。由于杂交时间是影响基因传感器响应的重要因素，因此还研究了该参数对传感器响应的影响。显而易见的是，电流响应随着长达30分钟的杂交时间的增加而迅速下降，然后在更高的时间段趋于平稳，这表明电极表面dsDNA的形成已达到饱和水平。

为了增加对基因传感器的电化学性能的了解，在该电化学生物测定中研究了修饰电极的稳定性。为此，将MB-pDNA / Hb @ AuNCs-G / AuNPs / GCE浸入Tris-HCl缓冲溶液（pH 7.0）中约15天，并保持在4℃，然后将DPV峰与初始电流相比，发现电流仅下降了3.1％，这显示出可接受的稳定性。将修饰电极保持在室温（25℃）时在相同条件下连续15天，DPV峰值电流仅降低了8.7％。这种合理的稳定性可能归因于纳米平台的稳定性以及pDNA序列与pDNA修饰电极表面的紧密附着。使用DPV技术研究了对不同DNA序列的基因传感器特异性，如图所示。

在目标cDNA（0.1 pM）存在下，MB信号强度显着降低，而在ncDNA（1.0 pM）和sbmDNA（1.0 pM）序列存在下，信号降低可忽略不计。实际上，ncDNA和sbmDNA的孵育显示MBpDNA / Hb @ AuNC-G / AuNPs / GCE的伏安图没有显着变化，表明没有发生杂交。因此，可以得出结论，固定化的DNA探针与靶cDNA序列选择性结合。另外，还观察到了对单碱基错配的有效区分。该观察结果表明由于碱基错配，未完成完全杂交。结果证实了基因传感器对HPV16 DNA序列的选择性和特异性。

提供血红蛋白封端的金纳米团簇（Hb @ AuNCs）合成石墨烯纳米片及各种蛋白修饰的纳米团簇的定制合成

相关推荐