选择性近红外血液检测驱动的离子液体-染料-白的纳米相互作用
Donovan S Darlington1, Allison N Mahurin1, Karina Kapusta2
1Department of Chemistry and Biochemistry, The University of Mississippi, University, Mississippi 38677, United States.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|July 28, 2023
概括
离子液体增强近红外方形染料的性能,作为血液中人血清白蛋白 (HSA) 的生物传感器. 这种"开关"的光系统通过多样化蛋白质结合点来改善检测.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 血清白蛋白在血液中丰富,使其成为生物传感的目标.
- 近红外 (NIR) 有机染料对白蛋白检测有效,但在全血中却很难.
- 在复杂的生物流体中开发强大的专蛋白生物传感器至关重要.
研究的目的:
- 为了增强NIR平方素染料 (SO3SQ) 作为血液中白蛋白的生物传感器的性能.
- 调查离子液 (ILs) 在改善基于染料的白蛋白检测中的作用.
- 阐明在IL和血液的存在下光增强背后的机制.
主要方法:
- 合成和描述NIR平方色染料SO3SQ.
- 在染料系统中添加生物相容的离子液体,特别是胆甘酸盐 (1:1).
- 光光谱法用于测量在血液和白蛋白的存在下染料排放.
- 动态光散射 (DLS),异热定位热量测量 (ITC) 和分子动力学模拟来研究相互作用.
- 循环二元化 (CD) 光谱法用于评估白蛋白和DNA的结构完整性.
主要成果:
- 160mM的离子液体胆甘酸盐 (1:1) 显著增强了SO3SQ在血液中的光发射 ("开关"效应).
- 光测量表明对人类血清白蛋白 (HSA) 的光对托芬残留的影响.
- 确定了染料-IL-白蛋白相互作用的明显关联常数.
- CD光谱学证实,染料-IL系统没有改变白蛋白或DNA的二次结构.
结论:
- 添加特定的离子液体,如胆甘醇,可以克服全血中NIR染料对白蛋白检测的局限性.
- 增强的光归因于白蛋白内结合点的多样化,由IL-染料-白蛋白复合物介导.
- 这种IL增强染色系统显示了在复杂的生物样本中改善生物感知应用的前景.
