碳点触发金纳米颗粒的聚合/分散用于核酸的色度检测及其在循环介导同热放大可视化中的应用

科学领域:

• 纳米技术纳米技术
• 生物化学 生物化学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 黄金纳米粒子 (AuNPs) 由于其表面等离子体共振 (SPR) 特性,在色度测试中被广泛使用.
• 碳点 (CD) 提供可调节的光学特性和生物相容性,使它们成为传感应用的有希望的纳米材料.
• 开发敏感和选择性的核酸检测方法对于诊断和环境监测至关重要.

研究的目的:

• 为了从p-phenylenediamine (pPDA) 中准备基离子碳点 (CD),用于核酸检测.
• 为了利用CD和金纳米粒子 (AuNPs) 之间的相互作用进行色度测试.
• 开发一种智能手机辅助的DNA检测方法,并将其应用于检测细菌污染.

主要方法:

• 碳点 (CDs) 的一个步骤的热水合成.
• 使用光和吸收光谱学对CD的表征及其与金纳米粒子 (AuNPs) 的相互作用.
• 基于由DNA和CDs触发的AuNP聚合/分散的色度测试的开发.
• 智能手机辅助检测和可视化Escherichia coli (大肠杆菌) DNA的循环介导同热放大 (LAMP).

主要成果:

• 合成了带有正面表面函数组的阴离子CD,平均尺寸为~11nm.
• CDs诱导了AuNP聚合,观察到SPR带的转移和颜色变化.
• 引入DNA导致AuNP分散,导致颜色从紫色转变为红色.
• 开发的色度测试显示了DNA的线性反应在0.7-14nM范围内,检测极限为1.70nM.
• 该试验证明了双链DNA (dsDNA) 和单链DNA (ssDNA) 的特异性.
• 智能手机辅助检测成功可视化了大肠杆菌DNA的LAMP放大.

结论:

• 电离碳点作为有效的调节器用于金纳米粒子聚合,使灵敏的色度测量DNA检测平台.
• 开发的试验是特定的,敏感的,并且可以通过智能手机进行检测,为核酸分析提供了一个便携式解决方案.
• 这种方法有可能在水等环境样本中快速地在现场检测致病细菌,如大肠杆菌.